ES2234212T3 - Optimizacion de la actualizacion de area de encaminamiento en estado de espera para redes de radio por paquetes, multisistema. - Google Patents
Optimizacion de la actualizacion de area de encaminamiento en estado de espera para redes de radio por paquetes, multisistema.Info
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Abstract
Una arquitectura de red para acceso por radio por paquetes que tiene un área de encaminamiento común soportada por un primero y un segundo sistemas de acceso inalámbricos, caracteriza porque cuando un terminal móvil se desplaza entre el primero y el segundo accesos inalámbricos en el área de encaminamiento común, mientras no está teniendo lugar transmisión de paquetes, entonces no tiene lugar actualización del área de encaminamiento.
Description
Optimización de la actualización de área de
encaminamiento en estado de espera para redes de radio por paquetes,
multisistema.
El presente invento se refiere a las
actualizaciones de área de encaminamiento (RAU) que tienen lugar
cuando un terminal móvil se desplaza desde un área con cobertura de
acceso por radio a otra y, particularmente, a tal desplazamiento
cuando el terminal móvil se encuentra en un denominado modo de
espera, en el que no se están transmitiendo ni recibiendo datos.
En la actualidad, la cobertura de radio GSM
(Sistema global para comunicaciones entre móviles) que, también,
puede denominarse cobertura de radio de segunda generación (2G), es
muy amplia. Durante la introducción del UMTS (Sistema universal para
telecomunicaciones entre móviles) que, también, puede denominarse
cobertura de radio de tercera generación (3G), se espera que la
cobertura de radio UMTS se limite a zonas urbanas. Así, la cobertura
de radio UMTS solamente abarcará partes de las áreas con cobertura
de radio GSM, más extensas. Incluso dentro de áreas con cobertura
UMTS, no puede esperarse que la cobertura de radio UMTS abarque
zonas contiguas. Por ejemplo, dado que la frecuencia utilizada para
el UMTS es más alta que la empleada en el GSM, la penetración en las
edificaciones no será tan buena como la del GSM. El resultado de
esto será la existencia de pequeñas bolsas (tal como en el interior
de los edificios) sin cobertura de UMTS, dentro de la zona global
cubierta por el UMTS. De este modo, en estas bolsas sólo se
dispondrá de cobertura de radio GSM.
Un terminal móvil de modo doble, GSM y UMTS (se
conoce como terminal móvil a un equipo de usuario (UE) en UMTS)
puede comunicarse utilizando uno cualquiera de los dos sistemas de
acceso por radio. Si un terminal móvil de modo doble que se
encuentra en comunicación a través del enlace de radio UMTS sale de
la cobertura del UMTS, pasando a un área que sólo tiene cobertura de
GSM, es de esperar que la comunicación continúe realizándose a
través del enlace de radio GSM, pero con la consiguiente degradación
del servicio. De modo similar, es de esperar que un terminal móvil
de modo doble que se encuentre en un área que sólo tiene cobertura
de radio GSM, que se desplace a un área con cobertura UMTS, cambie
al enlace de radio UMTS para mejorar el servicio.
Así, cuando un terminal móvil de modo doble se
desplace dentro de áreas con acceso por radio, pueden esperarse
cambios del tipo de acceso por radio a medida que cambie el acceso
por radio disponible. Cuando el terminal móvil se desplaza entre
áreas con acceso por radio se producen actualizaciones de área de
encaminamiento para notificar a la red de soporte necesaria la nueva
ubicación del móvil en el área de encaminamiento asociada con el
tipo de acceso por radio particular. El cambio entre dos sistemas de
acceso por radio supone un intercambio adicional de señales y,
también, pueden presentarse interrupciones durante la transición
entre los dos sistemas. El impacto del intercambio adicional de
señales y de las interrupciones depende de la arquitectura de la red
y del protocolo seleccionado.
La comunicación de datos por paquetes puede
realizarse a ráfagas y, consiguientemente, puede haber largos
períodos en los que un terminal móvil no envíe ni reciba datos.
Cuando un terminal móvil se encuentra en un modo de comunicación por
paquetes en la red GSM, se comunica a través de la interconexión
GPRS. Después de transcurrido un cierto período de tiempo sin
actividad tras el envío del último paquete, el terminal móvil
entrará en un estado de espera. En la red UMTS, tras un cierto
período de tiempo sin actividad, el terminal pasará, primero, a un
estado denominado "Área de registro de UTRAN (URA) conectada".
En el estado de URA conectada, la conexión entre el terminal móvil y
la UTRAN (Red terrestre de acceso por radio UMTS) se mantiene en el
enlace Iu. Tras un período de tiempo más largo, el contexto de la
UTRAN que identificó el enlace con el móvil puede haber desaparecido
y haberse roto la conexión Iu. Aunque al estado en que se encuentra
el terminal móvil tras romperse la conexión Iu no recibe ningún
nombre específico en los estándares UMTS, en esta memoria nos
referiremos a él como estado de espera UMTS.
En las ejecuciones prácticas propuestas de ambos
estados de espera, GSM y UMTS, un terminal móvil siempre lleva a
cabo, en todo momento, una actualización de área de encaminamiento
cuando se desplaza entre áreas con cobertura de sistemas de acceso
por radio, aún cuando se encuentre en el estado de espera.
El documento WO 98 32299 A describe una
transmisión de actualización de encaminamiento después de que un
terminal se desplace entre los sistemas de acceso inalámbricos en un
área de encaminamiento común.
Un objeto del presente invento es proporcionar
una técnica mejorada para reducir actualizaciones de área de
encaminamiento innecesarias y que, todavía, asegure que se conoce la
situación de un terminal móvil cuando éste inicia una comunicación
de datos después de estar en un estado de espera.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona una arquitectura de red con acceso por radio en paquetes
que tiene un área de encaminamiento común soportada por un primero y
un segundo sistemas de acceso inalámbricos, en la que, si un
terminal móvil se desplaza entre los sistemas primero y segundo de
acceso inalámbricos en el área de encaminamiento común mientras no
está teniendo lugar transmisión de paquetes, entonces no se produce
actualización de área de encaminamiento.
Si se inicia una transmisión de paquetes, puede
que no sea necesaria actualización de área de encaminamiento si el
móvil está conectado al mismo sistema de acceso inalámbrico en que
llevó a cabo su transmisión de paquetes previa.
Si se inicia una transmisión de paquetes, puede
tener lugar una actualización de área de encaminamiento si el móvil
está conectado a un sistema de acceso inalámbrico diferente de aquél
al que estaba conectado durante la transmisión de paquetes previa.
Si la transmisión de paquetes fue iniciada por el móvil, el comienzo
de la transmisión de paquetes puede incluir la actualización de área
de encaminamiento.
Si la transmisión de paquetes fue iniciada por
uno de los sistemas de acceso inalámbricos, el móvil puede recibir
una petición de llamada unilateral. En respuesta a la petición de
llamada unilateral, el móvil puede iniciar una actualización de área
de encaminamiento.
El primero y el segundo sistemas de acceso
inalámbricos pueden ser sistemas de acceso GSM y UMTS.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un método de controlar las actualizaciones de área de
encaminamiento dentro de un área de encaminamiento común soportada
por un primero y un segundo sistemas de acceso inalámbricos, en el
que si un terminal móvil se desplaza entre un primero y un segundo
sistemas de acceso inalámbricos en el área de encaminamiento común
mientras no está teniendo lugar transmisión de paquetes, entonces no
se lleva a cabo actualización de área de encaminamiento.
Si se inicia la transmisión de paquetes, no puede
producirse actualización de área de encaminamiento si el móvil está
conectado al mismo sistema de acceso inalámbrico en que se
encontraba durante su transmisión de paquetes previa.
Si se inicia una transmisión de paquetes, puede
tener lugar una actualización de área de encaminamiento si el móvil
está conectado a un sistema de acceso inalámbrico diferente del
sistema en que se encontraba durante su transmisión de paquetes
previa.
Si el móvil inicia una transmisión de paquetes,
el comienzo de ésta puede incluir la actualización del área de
encaminamiento.
Si la transmisión de paquetes es iniciada por uno
de los sistemas de acceso inalámbricos, el móvil puede recibir una
petición de llamada unilateral. En respuesta la petición de llamada
unilateral, el móvil puede iniciar una actualización de área de
encaminamiento.
El primero y el segundo sistemas de acceso
inalámbricos pueden ser sistemas de acceso GSM y UMTS.
Así, un terminal móvil (o equipo de usuario) que
se mueva yendo y viniendo entre un entorno 2G y un entorno 3G sin
enviar dato alguno, no generará ningún intercambio de señales. Es
probable que este frecuente cambio entre los entornos 2G y 3G se
produzca en los límites de las áreas de cobertura 3G irregulares.
Esto permite mantener separada casi toda la ejecución práctica en 2G
y 3G de los nodos de soporte GPRS (SGSN). La actualización de área
de encaminamiento (RAU) realizada antes de enviar dato alguno desde
la nueva red de acceso, tendrá como consecuencia la transferencia de
contexto desde el entorno 2G al 3G y, también, el establecimiento de
la pila de protocolo y de las máquinas de estado apropiadas.
El invento se describirá ahora, a modo de
ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 ilustra la naturaleza irregular de la
cobertura de radio UMTS en un área cubierta por GSM;
la Figura 2 ilustra la arquitectura de red usual
de UMTS y GSM con distintas áreas de encaminamiento, con nodos de
soporte GPRS de servicio distintos, respectivos;
la Figura 3 ilustra una arquitectura de red en la
que las áreas de encaminamiento de UMTS y de GSM son comunes, con un
nodo de soporte GPRS compartido; y
la Figura 4 ilustra una arquitectura de red en la
que las áreas de encaminamiento de UMTS y de GSM son comunes, con un
nodo de soporte GPRS parcialmente compartido; y
la Figura 5 ilustra otra adaptación de la
arquitectura de red de la Figura 2 en una mejora de la técnica de
actualización de área de encaminamiento en el ejemplo particular de
un estado de "URA conectada" en un terminal móvil UMTS.
La Figura 1 ilustra la cobertura que se espera
proporcionar mediante UMTS en un área de GSM. Las zonas sombreadas
representan áreas en las que sólo hay cobertura de GSM (2G). Las
zonas no sombreadas representan áreas con cobertura GSM (2G) y UMTS
(3G). Así, toda el área 2 está provista de cobertura GSM. El área 4
más pequeña, contenida en el área 2, está destinada a ser dotada de
cobertura UMTS además de cobertura GSM. Sin embargo, dentro del área
4 con cobertura UMTS existen bolsas, designadas con el número de
referencia 6, de tal modo que en las bolsas 6 solamente se ofrece
cobertura GSM.
La arquitectura de red usual corriente, general,
para soportar la cobertura de radio como se ilustra en la Figura 1,
es como se muestra en la Figura 2. El área de acceso por radio GSM y
el área de acceso por radio UMTS se consideran sistemas
independientes con áreas de encaminamiento distintas servidas, cada
una de ellas, por un nodo de soporte GPRS de servicio (SGSN)
diferente. Cada SGSN está asociado, así, con áreas de encaminamiento
distintas. Los SGSN proporcionan el nodo de soporte para los
respectivos sistemas de radio con el fin de soportar comunicaciones
conmutadas por paquetes.
Refiriéndonos a la Figura 2, el área de acceso
por radio GSM soporta una primera área de encaminamiento 200,
designada con RA1, y el área de acceso por radio UMTS soporta una
segunda área de encaminamiento 202, designada RA2. Puede verse que
la segunda área de encaminamiento RA2 está superpuesta a la primera
área de encaminamiento RA1.
La primera área de encaminamiento RA1 está
asociada con un BSS (Sistema de estación base) 204 GSM/GPRS y un
SGSN 208, que puede estar designado como SGSN 2G, ya que está
previsto para soportar la red GSM/GPRS 2G. La segunda área de
encaminamiento RA2 está asociada con una red terrestre de acceso por
radio UMTS (UTRAN) 206 y un SGSN 210, que puede ser designado como
SGSN 3G, ya que está previsto para soportar la red UMTS 3G. Un nodo
de soporte GPRS de pasarela 2G/3G (GGSN) 212 está previsto para
soportar ambas redes, GSM/GPRS 2G y UMTS 3G.
Una conexión 214 conecta el BSS GSM/GPRS 204 con
las estaciones base que soportan las células GSM/GPRS en el área de
encaminamiento RA1. El BSS GSM/GPRS 204 está conectado al SGSN 2G
208 a través de una conexión 218 de interfaz Gb y el SGSN 2G 208
está conectado, mediante una conexión 222, al GGSN 2G/3G 212. La
UTRAN 206 se conecta con la red de núcleo UMTS mediante una conexión
216. La conexión 216 conecta la UTRAN 206 a las estaciones base que
soportan las células UMTS en el área de encaminamiento RA2. La UTRAN
206 está conectada al SGSN 3G 210 mediante una conexión 220 de
interfaz Iu, y el SGSN 3G 210 está conectado al GGSN 2G/3G 212
mediante una conexión 224. El SGSN 2G 208 y el SGSN 3G 210, se
interconectan mediante una conexión 209 de interfaz Gn.
Si un terminal móvil es compatible con GSM/GPRS y
con UMTS entonces, cuando se encuentre en un área de acceso por
radio cubierta por ambos sistemas, podrá conectarse a cualquier red.
Para transmisiones de paquetes, cuando estén soportados tanto
GSM/GPRS como UMTS, un terminal móvil funcionará preferiblemente en
el modo UMTS para aprovechar la mejor transmisión por él
soportada.
En la arquitectura de red usual de la Figura 2,
cada vez que un móvil se desplaza entre cobertura 2G y 3G, se
requiere una actualización de área de encaminamiento (RAU) con
independencia del estado del terminal móvil, es decir si se
encuentra en modo de espera o en otro modo. Estas RAU informan al
SGSN respectivo de la localización del terminal móvil (es decir, de
si se encuentra en el área de encaminamiento RA1 o en la RA2) y,
también, establecen la parte de la pila de protocolo requerida en el
SGSN para la transmisión de datos.
Las RAU realizadas cuando el terminal móvil se
desplaza entre 2G y 3G son RAU inter-SGSN y, por
tanto, también ha de actualizarse el registro de posiciones base
(HLR), ya que el HLR guarda el número de SGSN correcto de un
terminal móvil particular. Así, el HLR ha de actualizarse cada vez
que un terminal móvil se "desplaza" de un SGSN a otro. La
interconexión del HLR en la arquitectura de red de la Figura 2 no se
muestra por motivos de claridad, ya que no es pertinente para el
presente invento y será entendida por un experto en la técnica.
Un contexto PDP es un contexto iniciado por un
terminal móvil para comunicación. Si el usuario tiene activo un
contexto PDP, deben establecerse los enlaces de protocolo de
creación de túneles GGSN y GPRS (GTP). El GTP entre el GGSN y el
SGSN ha de actualizarse cuando un terminal móvil se mueve desde un
SGSN a otro con un contexto PDP activo. Ambas cosas suponen
sobrecargas considerables por intercambio de señales.
Por tanto, es evidente que estas actualizaciones
de área de encaminamiento que tienen lugar cuando un terminal móvil
se desplaza entre áreas de encaminamiento mientras se encuentra en
un modo de espera desperdician recursos valiosos. El evitar la
actualización RAU no sólo reducirá el tráfico de señales si no que,
también, mejorará la calidad del servicio (QoS).
Una arquitectura de red para evitar la RAU
siempre que un terminal móvil en estado de espera se desplace entre
2G y 3G se representa en la Figura 3. Números de referencia
similares se utilizan en la Figura 3 para identificar elementos
correspondientes a elementos representados en la Figura 2.
La arquitectura de red de la Figura 3 difiere de
la de la Figura 2 en que el SGSN 2G 208 y el SGSN 3G 210 han sido
sustituidos por un único SGSN 2G/3G 300 que se conecta con el BSS
GSM/GPRS 204 a través de la conexión 218 de interfaz Gb y se conecta
con la UTRAN 218 mediante la conexión 220 de interfaz Iu. El SGSN
2G/3G 300 se conecta con el GGSN 2G/3G 212 mediante la conexión
302.
Como resultado de que el SGSN 2G/3G 300 esté
compartido, las áreas de encaminamiento RA1 y RA2 de la Figura 2 se
convierten en un área de encaminamiento compartida, designada como
RA3 en la Figura 3. Así, el BSS GSM/GPRS 204 soporta un área de
acceso por radio designada con el número de referencia 304
correspondiente al área de encaminamiento RA3. De manera similar, la
UTRAN 218 soporta un área 306 de acceso por radio correspondiente a
la misma área de encaminamiento RA3.
En la arquitectura de red de la Figura 3, los
sistemas de acceso por radio 2G y 3G son servidos por el mismo SGSN,
y en consecuencia están asociados con la misma área de
encaminamiento. Esto evita la necesidad de tener que realizar un
actualización de área de encaminamiento cuando se realiza un cruce
entre las áreas de cobertura 2G y 3G. No obstante, con tal
arquitectura, el SGSN resulta muy complejo. Ello se debe a que un
terminal móvil en estado de espera que se desplace entre 2G y 3G no
generará una actualización de acceso por radio. En otras palabras,
el SGSN no puede apreciar la posición del terminal móvil y este
puede estar situado en la parte 2G o en la parte 3G del área de
encaminamiento. Así, cuando llega un paquete de la red al SGSN para
transmisión a un terminal móvil, el SGSN debe realizar una llamada
unilateral para el móvil en ambos sistemas de acceso por radio 2G y
3G, con el fin de determinar la situación del terminal móvil. Al
realizar una llamada unilateral hacia un móvil, el SGSN emite una
señal de llamada unilateral que identifica el móvil en el área de
encaminamiento. La señal de llamada unilateral indica al móvil
identificado en ella que la red de núcleo tiene un paquete para
transmisión al móvil. Cuando un móvil recibe una señal de llamada
unilateral que identifica a ese móvil, si el móvil está listo para
recibir el paquete envía una respuesta a la llamada unilateral para
la red.
La pila de protocolo y la máquina de estado para
gestión de movilidad para las redes 2G y 3G en el SGSN, son
diferentes. Dependiendo de la procedencia de la respuesta a la
llamada unilateral del terminal móvil, ya sea del área 2G o del área
3G, la máquina de estado de gestión de movilidad debe adoptar el
comportamiento apropiado. Las pilas de protocolo apropiadas deben
establecerse antes de que los datos sean enviados al terminal. Todo
ello debe hacerse de manera autónoma dentro del SGSN basándose en la
respuesta a la llamada unilateral. Esto complica las máquinas de
estado para la gestión de movilidad. Si el terminal móvil tiene que
enviar datos, la situación es todavía más complicada. El SGSN debe
estar preparado para aceptar datos procedentes de 2G o de 3G en
cualquier momento durante su estado en espera. Esto resulta
complicado porque las pilas de protocolo apropiadas no se establecen
antes de que el terminal móvil envíe los datos y no se intercambian
mensajes de señales en absoluto antes de que se envíe el paquete de
datos.
Otra modificación para la arquitectura de red de
la Figura 3 de acuerdo con el presente invento se ilustra en la
Figura 4. También en este caso se utilizan números de referencia
similares para designar los elementos de la Figura 4 que
corresponden a elementos ilustrados en las Figuras 2 o 3.
La arquitectura de red de la Figura 4 es similar
a la representada en la Figura 3 excepto porque el SGSN 2G/3G 300 ha
sido sustituido por un SGSN 2G/3G 400 dividido parcialmente. El SGSN
2G/3G 400 dividido permite una mayor separación entre la ejecución
práctica de los elementos de 2G y 3G que en el caso del SGSN 2G/3G
300 combinado de la Figura 3. Esto permite separar mucho las partes
2G y 3G del SGSN simplificando así el desarrollo del SGSN. Como se
muestra en la Figura 4, el SGSN 2G/3G comprende una parte funcional
2G 406 y una parte funcional 3G 404.
De acuerdo con el presente invento, el área de
encaminamiento es, todavía, un área de encaminamiento común RA3 que
abarca tanto el área de acceso por radio 2G como el área de acceso
por radio 3G.
Un terminal móvil en el modo de funcionamiento en
espera que se desplace entre las áreas de acceso por radio 2G y 3G
dentro de la misma área de encaminamiento no lleva a cabo una
actualización del área de encaminamiento. Así, refiriéndonos a la
Figura 1, un terminal móvil en el modo de espera que se desplace
desde una de las bolsas 6 al área 4 de cobertura 3G y luego al área
2 de cobertura 2G no lleva a cabo actualización alguna de área de
encaminamiento.
Cuando el terminal móvil en estado de espera
quiera enviar datos, entonces ocurre una de dos cosas. Si el
terminal móvil se encuentra en la misma red de acceso por radio en
que se encontraba cuando envió datos por última vez, el
procedimiento a seguir para enviar los nuevos datos es exactamente
como se ha definido en la red de acceso por radio por 2G o 3G. Si el
terminal móvil se encuentra en una red de acceso distinta de aquella
en la que estaba cuando envió datos por última vez, debe llevarse a
cabo una actualización de área de encaminamiento antes de enviar los
datos. Por ejemplo, un terminal en estado de espera en 2G no
realizará actualización de área de encaminamiento cuando cruce a 3G
pero lo hará si todavía sigue en el área de acceso por radio 3G
cuando tenga que transmitir algún dato.
Mientras el terminal móvil se encuentra en el
estado de espera en 2G y en 3G, si el SGSN recibe datos que han de
ser enviados al móvil, debe realizar una llamada unilateral a toda
el área de encaminamiento, incluyendo ambas coberturas 2G y 3G. Si
el terminal móvil se encuentra en la misma red de acceso por radio
en que estaba cuando envió datos por última vez, los procedimientos
a seguir son exactamente como se definen en 2G o en 3G, y se genera
una respuesta normal a la llamada unilateral. Si el terminal ha
cambiado entre 2G y 3G entre el momento en que envió datos o recibió
datos por última vez y el momento en que recibió el mensaje de
llamada unilateral, lleva a cabo una actualización de área de
encaminamiento en lugar de una respuesta al mensaje de llamada
unilateral. La red acepta entonces esta actualización de área de
encaminamiento como respuesta a la llamada unilateral.
Así, un terminal móvil en estado de espera que se
mueva yendo y viniendo entre los entornos 2G y 3G sin enviar dato
alguno no generará ningún intercambio de señales. Este frecuente
cambio entre los entornos 2G y 3G es probable que ocurra en los
límites de la cobertura 3G irregular.
Así, solo se realiza una actualización de área de
encaminamiento si es necesario en el momento en que han de
transmitirse o recibirse los datos utilizados.
Esto permite mantener separada casi la totalidad
de la ejecución práctica de 2G y 3G del SGSN. La RAU realizada antes
de enviar cualquier dato desde la otra red de acceso tendrá como
consecuencia la transferencia de contexto para el terminal móvil
desde la parte funcional 2G a la parte funcional 3G 404 y, también,
el establecimiento de la pila de protocolo y de las máquinas de
estado apropiados.
El mensaje de llamada unilateral tendrá que ser
enviado todavía a través ambas redes de acceso pero el otro SGSN
sólo tiene que dejar pasar en forma transparente el mensaje de
llamada unilateral sin tratarlo y sin mantener ninguna máquina de
estado.
Debe ser posible para el SGSN identificar a
partir de RAI y de P-TMSI, si el usuario estuvo
registrado por última vez en la red 2G o en la 3G. Normalmente, RAI
proporciona esta distinción. Si, como en este caso, se utiliza igual
RAI para 3G y para 2G, entonces el espacio de direcciones
P-TMSI para 2G y 3G debe ser diferenciador. Se trata
de una cuestión perteneciente a la configuración del operador.
Si ocurre que el terminal móvil se encuentra en
"otra" área de cobertura mientras expiró el recuento del
temporizador de actualización de área de encaminamiento periódica,
debe llevarse a cabo una actualización de área de encaminamiento
periódica regular y, entonces, se le considerará como registrado en
esa red de acceso.
En lo que antecede se ha descrito una técnica
para mejorar la eficacia cuando el terminal móvil se encuentra en el
estado de espera. Como se ha indicado anteriormente, para un
terminal móvil que se encuentra en el modo de funcionamiento
GSM/GPRS, el terminal móvil se encuentra en un estado de
comunicación activo o en el estado de espera. Para un terminal móvil
que funciona en el modo UMTS, el terminal móvil tiene además un modo
de funcionamiento previo al de espera, denominado estado de URA
conectada.
Durante este estado de URA conectada, aunque no
tenga lugar transmisión de paquetes, seguirán produciéndose
actualizaciones de área de registro UTRAN cuando el terminal móvil
se desplaza en la URA. Por tanto, sería ventajoso también aplicar
los principios descritos en lo que antecede en el estado de URA
conectada, de tal manera que no se lleven a cabo actualizaciones de
área de encaminamiento si no se están transmitiendo datos. Aunque la
técnica descrita anteriormente trabaja en parte en el estado de URA
conectada, existe un inconveniente que impide su aplicación general,
como se describe en lo que sigue.
En el estado de URA conectada, un controlador de
red de radio (RNC) de la UTRAN mantiene el enlace con el terminal
móvil en el área de encaminamiento, y el SGSN 3G mantiene un enlace
con la UTRAN 206 mediante la conexión 220 de interfaz Iu. Si los
principios se aplican como se ha descrito anteriormente, entonces
cuando el terminal móvil se desplaza entre áreas de acceso por radio
diferentes no realiza actualizaciones de área de encaminamiento si
se encuentra en el estado URA conectada. Cuando el terminal móvil
tiene que transmitir datos lleva a cabo una actualización de área de
encaminamiento si ahora está conectado en una red de acceso por
radio diferente. Así, cuando el terminal móvil transmite datos, el
principio de la técnica anteriormente descrita para el modo de
funcionamiento en espera funciona adicionalmente en el estado URA
conectada.
Si se aplica el principio del modo en espera y el
terminal móvil no realiza actualizaciones de área de encaminamiento
en el estado de URA conectada, y la red inicia una transmisión de
datos, entonces puede presentarse un problema. En el estado URA
conectada, como se ha descrito anteriormente, la red supone todavía
que el móvil ha de ser asociado al sistema de acceso por radio UMTS
debido al enlace mantenido entre la UTRAN y el área de
encaminamiento. Así, cuando la red desea transmitir datos, envía una
llamada unilateral a la URA sólo desde la UTRAN. Si el móvil no se
ha desplazado del área de encaminamiento 3G, donde realizó la última
transmisión de paquetes, entonces el funcionamiento continúa de
manera normal. Sin embargo, si el móvil se ha desplazado, entonces
la llamada unilateral desde la UTRAN no tendrá éxito, ya que el
sistema de acceso por radio GSM/GPRS no lleva a cabo llamada
unilateral. Así, la técnica anteriormente descrita para reducir las
actualizaciones de área de encaminamiento en el estado de espera no
puede incorporarse en la práctica de manera segura en el caso de
operaciones en el modo de URA conectado.
Por tanto, en lo que sigue se presenta una
técnica modificada para conseguir una ejecución práctica más eficaz
de las actualizaciones de área de encaminamiento para el caso en que
un terminal móvil que soporte funcionamiento en UMTS se encuentre en
el estado de URA conectada. Esta técnica no está limitada a la
arquitectura de red de las Figuras 3 o 4. Aunque puede aplicarse en
tales arquitecturas, es igualmente efectiva en una arquitectura tal
como la ilustrada en la Figura 2, en donde los SGSN para los
sistemas de acceso por radio respectivos son totalmente
diferentes.
Refiriéndonos a la Figura 5, en ella se ilustra
una arquitectura de red correspondiente a la de la Figura 2 con el
propósito de ilustrar la técnica para uso en el funcionamiento en
modo de URA conectada. Números de referencia similares se utilizan
para designar elementos similares.
Con referencia a la Figura 5, el área de
encaminamiento RA2 está dividida usualmente en secciones
constituyendo una pluralidad de áreas 500 de registro de UTRAN. En
el estado de URA conectada, la UTRAN mantiene un contexto para el
terminal móvil que conserva específicamente las áreas de registro
UTRAN en que el terminal móvil se encontraba la última vez que
realizó una transmisión de paquetes. La UTRAN está conectada a
través de la interfaz Iu al SGSN 3G 210.
En un sistema usual, en el estado de URA
conectada cuando la red desea enviar datos al terminal móvil, el
controlador de red de radio (RNC) de la UTRAN realiza una llamada
unilateral al conjunto del área de encaminamiento RA2 en virtud de
la conexión mantenida desde el SGSN 3G con la UTRAN. El área de
encaminamiento RA1 no recibe llamada unilateral. Si el terminal
móvil se desplaza al área de encaminamiento RA1 en el estado URA
conectada, entonces tiene lugar una actualización de área de
encaminamiento.
De acuerdo con la nueva técnica, cuando el
terminal móvil se encuentra en el estado de URA conectada no tienen
lugar actualizaciones de área de encaminamiento ya que el terminal
móvil se desplaza entre accesos de radio.
Si el terminal móvil desea enviar datos, entonces
como en el caso de la operación descrita en lo que antecede para el
estado de espera, el móvil realiza una actualización de área de
encaminamiento si el terminal móvil se ha desplazado a una nueva
área de acceso por radio desde su última comunicación.
Si la red desea enviar datos al terminal móvil,
entonces, como es habitual, se proporciona una indicación de ello a
la UTRAN que, todavía, mantiene una asociación con el terminal móvil
(denominada UE en UMTS) a través de la interfaz Iu con el SGSN. En
respuesta a ello, la UTRAN emite dos señales de llamada unilateral
como se describe en lo que sigue.
La primera señal de llamada unilateral es la
señal de llamada unilateral de identificador temporal de red de
radio usual (RNTI) emitida al área de encaminamiento RA2 de la URA
soportada por la red de acceso por radio UMTS. La segunda señal de
llamada unilateral es una señal de llamada unilateral para iniciar
una llamada unilateral al área de encaminamiento RA1. La segunda
señal de llamada unilateral puede adoptar diversas formas. La
segunda señal de llamada unilateral requiere un nuevo mensaje de
"petición de llamada unilateral" a través de la interfaz Iu
hacia el SGSN 3G.
En una primera realización, se envía una llamada
unilateral al área de encaminamiento utilizando la señal de llamada
unilateral de identificador de abonado móvil temporal por paquetes
estándar (P-TMSI). Esto no requiere la definición de
ningún mensaje nuevo en la interfaz Gb ni en la interfaz de radio.
La UTRAN genera la segunda señal de llamada unilateral enviando una
petición de llamada unilateral por la conexión Iu asociada en la
líneas 220 al SGSN 3G 210. El SGSN 3G 210 crea un mensaje de llamada
unilateral con el identificador P-TMSI en respuesta
a la petición de llamada unilateral en la interfaz 220, y lo envía a
la interfaz Gn por la línea 209 hacia el SGSN 2G 208.
Alternativamente, para un SGSN 2G/3G combinado, el identificador
P-TMSI es transmitido internamente.
En respuesta a la señal de llamada unilateral
P-TMSI, el SGSN 2G 208 se comunica con el BSS
GSM/GPRS 204 que envía la señal de llamada unilateral
P-TMSI al área de encaminamiento RA1.
En la segunda realización, se envían llamadas
unilaterales al área de encaminamiento 2G y al área de
encaminamiento 3G utilizando un identificador RNTI. Esto requiere la
definición de un nuevo mensaje en la interfaz Gb y en la interfaz de
radio entre el BSS GSM/GPRS y la red 2G. La UTRAN genera un nuevo
tipo de mensaje de llamada unilateral que es enviado a través del
SGSN 3G y del SGSN 2G hacia el BSS GSM/GPRS. El BSS GSM/GPRS emite,
entonces, el nuevo mensaje de llamada unilateral hacia el área de
encaminamiento RA1.
Como se ha descrito anteriormente, una
actualización de área de encaminamiento por parte del terminal móvil
es aceptada por la red como una respuesta a la llamada
unilateral.
Aunque se ha descrito el invento con referencia
en particular a un entorno en el que las áreas de acceso por radio
son GSM/GPRS y UMTS, se apreciará que el invento encontrará una más
amplia aplicación en entornos en los que al menos dos áreas de
acceso por radio se solapen.
Claims (14)
1. Una arquitectura de red para acceso por radio
por paquetes que tiene un área de encaminamiento común soportada por
un primero y un segundo sistemas de acceso inalámbricos,
caracterizada porque cuando un terminal móvil se desplaza
entre el primero y el segundo accesos inalámbricos en el área de
encaminamiento común, mientras no está teniendo lugar transmisión de
paquetes, entonces no tiene lugar actualización del área de
encaminamiento.
2. La red de acceso por radio por paquetes de la
reivindicación 1, en la que si se inicia una transmisión de
paquetes, no es necesario realizar actualización de área de
encaminamiento si el móvil está conectado al mismo sistema de acceso
inalámbrico en que se encontraba durante su transmisión de paquetes
previa.
3. La red de acceso por radio de la
reivindicación 1, en la que si se inicia una transmisión de
paquetes, tiene lugar una actualización de área de encaminamiento si
el móvil está conectado a un sistema de acceso inalámbrico diferente
a aquel en que se encontraba durante una transmisión de paquetes
previa.
4. La red de acceso por radio de la
reivindicación 3, en la que si el móvil inicia una transmisión de
paquetes, el comienzo de la transmisión de paquetes incluye la
actualización de área de encaminamiento.
5. La red de acceso por radio de una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en la que si la transmisión de
paquetes es iniciada por uno de los sistemas de acceso inalámbrico,
el móvil recibe una petición de llamada unilateral.
6. La red de acceso por radio de la
reivindicación 5 cuando depende de la reivindicación 3, en la que en
respuesta a la petición de llamada unilateral, el móvil inicia una
actualización de área de encaminamiento.
7. La red de acceso por radio de cualquier
reivindicación precedente, en la que el primero y el segundo
sistemas de acceso inalámbricos son sistemas de
acceso GSM y UMTS.
acceso GSM y UMTS.
8. Un método de controlar actualizaciones de área
de encaminamiento dentro de un área de encaminamiento común
soportada por un primero y un segundo sistemas de acceso
inalámbricos, en el que si un terminal móvil se desplaza entre el
primero y el segundo sistemas inalámbricos en el área de
encaminamiento común mientras no está teniendo lugar transmisión de
paquetes, entonces no tiene lugar actualización de área de
encaminamiento.
9. Método de la reivindicación 8, en el que si se
inicia una transmisión de paquetes, no tiene lugar actualización de
área de encaminamiento si el móvil está conectado al mismo sistema
de acceso inalámbrico en que se encontraba durante su transmisión de
paquetes previa.
10. El método de la reivindicación 8, en el que
si se inicia una transmisión de paquetes, tiene lugar actualización
de área de encaminamiento si el móvil está conectado a un sistema de
acceso inalámbrico diferente a aquel en que estaba conectado durante
la transmisión de paquetes previa.
11. El método de la reivindicación 10, en el que
si la transmisión de paquetes es iniciada por el móvil, el comienzo
de la transmisión de paquetes incluye la actualización de área de
encaminamiento.
12. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, en el que si la transmisión de paquetes es
iniciada por uno de los sistemas de acceso inalámbricos, el móvil
recibe una petición de llamada unilateral.
13. El método de la reivindicación 12 cuando
depende de la reivindicación 10, en el que en respuesta a la
petición de llamada unilateral, el móvil inicia una actualización de
área de encaminamiento.
14. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 13, en el que el primero y el segundo sistemas
de acceso inalámbricos son sistemas de acceso GSM y UMTS.
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