ES2242853T3 - Red de comunicaciones de telefonos moviles, metodo y aparatos. - Google Patents
Red de comunicaciones de telefonos moviles, metodo y aparatos.Info
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Abstract
Red celular pública de telecomunicaciones para usuarios de móviles (UNET), comprendiendo dicha red celular pública de telecomunicación para usuarios de móviles un subsistema de usuario (STU) y un subsistema de transporte (STT) asociados con medios de un subsistema de acceso (STA) que ofrece hacia los mismos, respectivamente una interface de comunicación de acceso para el usuario (Uu) y una interface de comunicaciones de acceso de transporte (Iu), apto para permitir el intercambio de primeros flujos de información (TS) entre dichos subsistemas, identificando dicho subsistema de acceso (STA) un área de cobertura de red celular pública de telecomunicaciones, caracterizado por el hecho de que dicho subsistema de transporte (STT) lleva a cabo las funcionalidades de conmutación y encaminamiento de la red celular pública de telecomunicaciones, estando además dicho subsistema de acceso (STA) enlazado a dicho subsistema de transporte (STT), estando también enlazado mediante una interconexión (GSB, NGS) a uno o más satélites geoestacionarios (GS) a fin de recibir segundos flujos de información transmitidos por dicho uno o más satélites geoestacionarios (GS) y enviarlos al subsistema de acceso (STA), estando dichos medios de interconexión (GSB, NGS) colocados dentro del área de cobertura de la red celular pública de telecomunicaciones.
Description
Red de comunicaciones de teléfonos móviles,
método y aparatos.
El presente invento hace referencia a una red de
comunicaciones para usuarios de móviles, comprendiendo dicha red de
telecomunicaciones para usuarios de móviles un subsistema de
usuario y un subsistema de transporte conectados por medio de un
subsistema de acceso, que les ofrece respectivamente una interface
de comunicaciones de acceso al usuario y una interface de
comunicaciones de acceso de transporte (lu), apta para permitir el
intercambio de flujos de información (TS) entre dichos subsistemas,
de modo que dicho subsistema de acceso (AST) individualiza un área
de cobertura de la red de teléfono celular. Basados en varios
análisis, se espera que a corto plazo se vea un gran aumento en la
cantidad de información intercambiada entre usuarios equipados con
terminales de radioteléfono móvil y las redes de los proveedores de
tales servicios. A la vista de dichas futuras necesidades, varias
organizaciones nacionales e internacionales (por ejemplo ITU, ETSI,
FCC, etc.) tratan de las regulaciones que afectan la asignación y
utilización de frecuencias, así como las correspondientes normas de
técnicas de procesamiento de datos y modulación de señal, acordadas
en la definición de las normas (o un grupo de normas tales como el
GSM GPRS y la IMT 2000 ó 3G), que permite un aumento notable de la
velocidad de intercambio entre las redes móviles y el terminal
móvil del usuario y viceversa. El grupo de normas IMT 2000, por
ejemplo, incluye la nueva norma denominada CDMA 2000 y el Sistema
Universal de Telecomunicaciones Móvil (UMTS) o 3G (tercera
generación) que permite videoconferencias y compatibilidad con los
protocolos de las redes Internet (por ejemplo Ipv6) con otras redes
de la misma familia (por ejemplo DECT), y con la anterior
generación (2G) de redes de teléfono sin cable (por ejemplo GSM y
PCS) y sus versiones mejoradas para el transporte de datos tales
como GPRS, EDGE, etc., (generalmente designados como 2.5G). Al
mismo tiempo, se están desarrollando continuamente nuevos softwares
y metodologías, así como normas de procesamiento de la señal, a fin
de minimizar la necesidad de banda ancha para la emisión digital de
Vídeo Clips, programas de TV y programas de audio, y también para
permitir la transmisión de vídeo, música, voz e imágenes en redes
digitales tales como Internet, Intranet y similares, y redes
celulares sin cable, así como redes de área local sin cable.
Asimismo, todas las tecnologías requeridas para producir eficaces e
inteligentes terminales móviles sin cable a bajo coste se hallan en
un constante y rápido desarrollo. Dichas tecnologías contribuyen en
la producción de terminales portátiles de radio capaces de
incorporar, en la función telefónica básica, varias complejas
funciones adicionales (visualización gráfica con una resolución
satisfactoria, funciones habituales de ordenadores, la capacidad de
interpretar y elaborar varios estándares y protocolos del campo de
Internet, almacenamientos de grandes cantidades de datos y gestión
de interfaces en serie, elaboración y reproducción de archivos
audio y visuales de acuerdo con varios estándares, gestión de
interfaces en serie por medio de módem, e interfaces por infrarrojos
y radio para el intercambio de datos a corta distancia con otros
dispositivos digitales o portales de red, recepción y procesamiento
de señales GPS, ejecución de complejos juegos interactivos,
desencriptado rápido de archivos, reconocimiento y síntesis de
voz,
etc.).
etc.).
Entonces, parece correcto asumir que la difusión
de nuevos terminales capaces de proporcionar una eficaz conexión de
Internet, mostrar vídeos, gráficos y reproducción de voz, música y
datos de archivo de televisión, que también pueden descargarse de
Internet, dará como resultado un dramático aumento en la cantidad
de datos transmitidos en las redes de radio terrestres para
teléfonos móviles.
Por consiguiente, además de la implantación de
estándares perfeccionados, a fin de ofrecer un servicio
cualitativamente aceptable a los clientes, los proveedores de la
red sin cable se verán obligados a incrementar continuamente su
inversión para aumentar sus capacidades de red a fin de satisfacer
el aumento de demanda de tráfico de datos.
La patente WO 97/26724, que representa la técnica
anterior más próxima, describe un sistema de comunicación móvil y
sin cable con un servidor de radiodifusión, una estación básica
móvil para recibir información del servidor de radiodifusión y una
red de área local. La emisión básica móvil y servidor de
radiotransmisión están conectados en enlace descendente vía
satélite y en enlace ascendente vía teléfono.
Un buen ejemplo es la tercera generación (3G) de
redes celulares, basadas en la norma UMTS, que están diseñadas para
comunicaciones multimedia. Con estos sistemas, pueden mejorarse las
comunicaciones personales con imágenes y/o vídeo de calidad, y el
acceso a la información o servicios en redes públicas y privadas,
pudiendo mejorarse utilizando la más alta velocidad de datos
disponibles y la más alta flexibilidad de comunicación para cada
sistema.
Dichos sistemas poseen, entre otras cosas, las
siguientes características:
- -
- Velocidad de bit variable a fin de proporcionar una mayor amplitud de banda compatible con el servicio requerido (desde aproximadamente 16 Kbps para la comunicación de voz hasta alrededor de 384 Kbps, y hasta 2 Mbps para servicios de "multimedia altos");
- -
- Servicios multiplexados con diferentes requisitos de calidad en una única conexión;
- -
- Requisitos de calidad desde el 10% de error de cuadro hasta 10^{-6} de error de velocidad bit;
- -
- Compatibilidad con sistemas de segunda generación y 2,5 G (por ejemplo, intersistemas de paso GSM para una mejor cobertura y equilibrio de tráfico);
- -
- Soporte para tráfico asimétrico para enlaces ascendentes (del usuario al proveedor) y enlaces descendentes (del proveedor al usuario);
- -
- Alta eficacia en el uso del espectro;
- -
- Compatibilidad de los modos de conexión FDD (División de frecuencia duplex) y TDD (División de tiempo duplex).
Entre las características más importantes de la
red basada en la norma UMTS se encuentran la alta velocidad bit del
usuario, la compatibilidad con los estándares Internet, la capacidad
de usar archivos multimedia y el modo de conexión "siempre
conectada" para el terminal.
Es lógico predecir que el uso inicial de la red
UMTS estará constituido principalmente de contenido de voz e
Internet, mientras que la cantidad de tráfico de datos multimedia
aumentará más tarde. Dado que la información requerida estará
fundamentalmente disponible en Internet, es importante mejorar la
gestión eficaz del tráfico TCP/UDP/IP en la red UMTS. Por
consiguiente, para tener éxito la UMTS debe ser capaz de soportar
una amplia serie de aplicaciones con diferentes requisitos de
prestaciones y calidad de servicio.
La red UMTS, a nivel de la arquitectura de la
red, consiste en una combinación de elementos lógicos de red cada
uno de ellos con una funcionalidad específica. En el contexto de
los estándares, tanto los elementos lógicos como las interfaces
abiertas entre ellos se definen de manera que también es posible
identificar automáticamente los elementos físicos de la red.
La presencia de interfaces abiertas, en
particular en el acceso a la red denominado UTRAN (UMTS Red de
acceso a la radio terrestre) en estándar 3G permite la
interconexión a la red UMTS, así como a modos no contemplados
explícitamente en los estándares corrientes. En lo que respecta a la
descripción detallada de los servicios y prestaciones
estandarizadas o durante la definición para las redes de teléfono
móvil 2.5G y 3G, sírvanse consultar la documentación del producto
de los grupos 3GPP y 3GPP2 (Proyecto de sociedad de tercera
generación y Proyecto 2 de sociedad de tercera generación) para lo
que existe una síntesis en publicaciones tales como "WCDNMA para
UMTS" de Holma y Toskala, John Wiley & Sons, 2000, mientras
que en la figura 1 adjunta, que se describe abajo, se muestran
algunos elementos de la red UMTS, que son necesarios para describir
el invento.
La figura 1 muestra un diagrama de arquitectura
del más ato nivel de un tipo popular de red de comunicaciones para
usuarios de móviles UNET según el estándar UMTS que comprende tres
subsistemas estando todos tres interconectados: subsistema del
terminal de usuario (STU, que viene indicado en el estándar como
Equipo de Usuario). Este subsistema de terminal de usuario STU
constituye el sistema terminal del usuario que es el terminal
portátil, como por ejemplo un teléfono celular. Dicho subsistema de
terminal del usuario (STU) está interconectado a la red de
telecomunicaciones para usuarios de móviles UNET y, en particular a
un sistema de acceso STA a través de una interface de acceso de
usuario Uu mediante el cual se reciben y transmiten señales TS de
datos y voz. Tal como se ha mencionado antes, esta interface de
acceso de usuario Uu es un tipo abierto a fin de permitir el
funcionamiento en asociación con un mayor número de marcas de
terminal. El subsistema de terminal del usuario comprende un módulo
ID de usuario USIM, análogo a la denominada tarjeta SIM del estándar
GSM, un equipo móvil ME, que es el teléfono celular portátil que se
comunica mediante una interface Cu especialmente diseñada para
el
equipo.
equipo.
- -
- Subsistema de acceso STA: dicho subsistema de acceso STA constituye el acceso a la red para el estándar UMTS, el antes mencionado sistema UTRAN y se conecta a una red de transporte STT a través de una interface de acceso de transporte Iu.
- -
- Subsistema de transporte STT: este subsistema de transporte, identificado como Core Network (red núcleo) en el estándar UMTS, constituye la red de transporte del sistema UMTS.
Este subsistema de transporte, además de estar
interconectado por medio de una interface de transporte/acceso Iu al
subsistema de acceso STA, debe poder interconectarse con todas las
demás redes existentes (redes externas, PSTN, ISDN,
B-ISDN, Internet, etc.), que se identifican en la
figura 1 mediante el bloque EXTNET. Incluidos en dicho subsistema
de transporte STT existen medios para la gestión de la información,
encaminamiento y conmutación, que son característicos de las redes
de teléfono sin hilos incluyendo un Centro de Conmutación de
Servicios Móviles MSC, un Registro de Localización de Entrada HLR y
una base de datos del Centro de Localización de Visitante VLR, un
nodo de interconexión o Portal del Centro de Conmutación Móvil
GMSC, y un nodo para el funcionamiento del Nodo SGSN o GGSN (Portal
de Servicio GPRS/Nodo de Soporte) de Soporte del Servicio GPRS.
En la figura 1 puede verse, dentro del subsistema
de acceso STA, estaciones base SNB que corresponden a las estaciones
base definidas como Nodo B en el estándar UMTS, como las estaciones
de radio que emiten en el área que identifica los dominios de las
células o sistemas de los teléfonos móviles. Su función primaria
consiste en el intercambio de la interface de radio Uu con la señal
de datos y voz TS que el subsistema del terminal del usuario STU.
Estas estaciones de base SNB llevan a cabo la gestión de los
principales recursos de radio, como por ejemplo, la potencia.
Dentro del subsistema de acceso STA está
incluido, entre otras cosas, un controlador de la red de radio CRR
(denominado Control de Red de Radio en el estándar UMTS). Este
controlador de la red de radio CRR tiene el completo control de
todos los recursos de radio de su dominio, incluyendo todas las
estaciones base SNB conectadas al CRR mediante una interface
destinada a estaciones del controlador Iub.
El controlador de red de radio CRR gestiona una o
más estaciones base SNB, gestiona la sintonización de los canales
radio (establecimiento y activación de las conexiones), el salto de
frecuencia, dominios internos y otras funciones, comunicando con el
subsistema de transporte STU, en particular con el centro de
conmutación MSC. En grandes áreas urbanas hay un gran número de
estaciones base SNB controlados justamente por unos pocos
controladores de radio CRR.
Debido al predecible crecimiento requerido por el
intercambio de información multimedia, la red UNET descrita en la
figura 1 deberá llevar a cabo un tráfico cada vez mayor, que desde
las redes externas EXTNET debe ser transmitida bidireccionalmente a
través de la interface transporte/acceso Iu y la interface
acceso/usuario Uu. Tal como se ha mencionado antes, a fin de
proporcionar un servicio cualitativamente aceptable para los
clientes los gestores de las redes UMTS y redes sin cable en
general, están obligados a destinar continuas inversiones a fin de
adecuar la capacidad de las redes al aumento de la demanda. Además,
la demanda de nuevos servicios requerirá nuevos recursos
adicionales destinados a la planificación, implantación y gestión de
dichos nuevos servicios, lo cual dará como consecuencia un nuevo
incremento de los costes y tiempos de implantación.
El presente invento tiene por objeto resolver los
inconvenientes y desventajas antes citadas, y proporcionar una red
de telecomunicaciones para usuarios de teléfono móvil que es
perfeccionado y más eficaz con respecto a las soluciones
mencionadas.
En este ámbito, el principal objeto del invento
es proponer una red de telecomunicaciones para usuarios de teléfono
móvil, que permita el usuario recibir datos con una alta capacidad
de transporte.
Otro objeto del invento es proporcionar una red
de comunicaciones para usuarios de teléfono móvil que permita una
simple y económica implantación de nuevos tipos de servicios.
Un objeto final del invento es proporcionar una
red de comunicaciones para usuarios de teléfono móvil que sea
compatible con los actuales y nuevos estándares de teléfono celular
(por ejemplo el IMT 2000) y, en particular, con los estándares
UMTS.
A fin de conseguir estos objetivos, el objeto del
presente invento es proporcionar una red de telecomunicaciones para
usuarios de teléfono móvil y/o una estación básica y/o un
controlador de red de radio y/o un método/medios para enviar
información que incorpore las características de las
reivindicaciones adjuntas, las cuales forman parte integral de esta
descripción.
Otros objetos, características y ventajas del
presente invento se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción detallada y los dibujos adjuntos, que se proporcionan a
modo de ejemplo no limitativo, en los cuales:
La figura 1 muestra un esquema básico de una red
de telecomunicaciones móviles de acuerdo con la técnica
anterior;
La figura 2 muestra un esquema básico de un
elemento de red de una red de telecomunicaciones para usuarios de
móviles de acuerdo con el invento; y
La figura 3 muestra un esquema básico de un
elemento de red de una red de telecomunicaciones para usuarios de
móviles diferente de la red representada en la figura 2.
El invento se basa en la observación de que una
gran parte del nuevo tráfico multimedia será asimétrico en el
sentido de que la mayor parte del flujo de datos irá desde la red a
los usuarios y que una gran parte de tales requisitos para datos
parece compatible con las emisiones por radio y transmisiones de
multidistribución, esto último personalizado interactivamente por el
usuario y con ciclos típicos en las actividades de los clientes. En
esta perspectiva se prevé una arquitectura de red que, a fin de
respetar los nuevos estándares, permite un aumento significativo de
la capacidad para la implantación más económica y rápida.
Por consiguiente, parece deseable integrar las
redes terrestres sin cable planificadas con elementos de otras
redes, la mayor parte ya existentes, que se caracterizan por un
elevado nivel de fiabilidad, con alta capacidad de transporte, con
modestos costes de acceso y necesidad de aparatos de interface de
costes extremadamente bajos. En particular, satélites
geoestacionarios dedicados a la radiotransmisión digital (o también
analógica), TV, canales de audio y canales con contenido Internet o
flujos de datos y programas especialmente destinados a usuarios de
móviles, parecen ser los más factibles para integrar con las redes
sin cable 2.5G o 3G y para la transferencia económica de la mayor
parte del nuevo tráfico multimedia previsto para el futuro.
Puede ser operativamente económico tanto para
servicios informativos en una escala global, nacional o local,
integrar funcionamiento, junto con la conexión con dichos
satélites, con las emisiones de TV terrestre, como para
transmisiones audio de radio en modulación analógica y en tiempo
próximo, en formato digital (por ejemplo, DVB-T,
DAB-T iDAB, DRM o estándares similares o sus
derivados).
Por tanto, la idea del invento consiste en la
integración de la transmisión por radio de satélites
geoestacionarios transmitiendo, con la posible adición de emisiones
procedentes de estaciones terrestres, con la red de acceso del
sistema UMTS (UTRAN), es decir en áreas periféricas, así como
aquellas cerca de los usuarios, de la red de telecomunicaciones
para usuarios de móviles.
Esta integración permite el empleo de satélites
geoestacionarios que normalmente requieren antenas orientadas (no
adecuadas para proporcionar servicios móviles) para ofrecer
servicios móviles. Este resultado es posible gracias al empleo de
antenas parabólicas, es decir, fijas y orientadas, instaladas en
cada estación base SNB o en cada controlador de red de radio CRR,
conectando el contenido transmitido por el satélite, a través de
una unidad de descodificación/codificación y haciéndolo accesible a
los recursos de radio de la red UMTS que se hace funcionar por las
estaciones base SNB. Esto permite a los usuarios de la red de
telecomunicaciones UNET explotar los servicios que de otro modo
requerirían una conexión fija sin aumentar significativamente el
tráfico en el subsistema de transporte
STT.
STT.
En la figura 2, el diagrama de bloques muestra
estaciones base de acuerdo con el invento. Las estaciones base SNB
están conectadas a un dispositivo de interconexión de satélite GSB,
que lleva a cabo una interface de controlador de estación Iub
similar al descrito en la figura 1, a los satélites de las
estaciones base SNB y además está equipado con medios para la
recepción de satélite RTS a fin de conectar con uno o más
geoestacionarios. Para ello, en la figura 2, un satélite
geoestacionario GS que transmite BS en canales de satélite tipo
radiodifusión, que son recibidos por medios para la recepción de
satélite RTS y se transfieren a través de la interface Iub a la
estación base SNB, que emite luego el contenido del canal satélite
BS en el área de cobertura de su célula.
Dichos medios para la recepción de satélite RTS
son completamente análogos a aquellos para recibir la programación
de televisión doméstica y pueden incluir, por ejemplo
amplificiador/convertidor descendente de bloque de bajo ruido LNB,
un decodificador con un formador de señal de satélite y un
recodificador en uno o más estándares compatibles con las
especificaciones UMTS para los tipos de servicios previstos. Una
solución conceptual equivalente, con una diferente antena y unidad
receptor/digitilizador/codificador, permite el encaminamiento al
SNB y finalmente al terminal del usuario, de estaciones analógicas
terrestres de radiodifusión.
(Audio, TV o programas especiales de banda
completa o sub-banda) o con una distinta unidad
antena/receptor/de-
codificador/recodificador para estaciones digitales terrestres (Audio, TV o programas o subprogramas especiales).
codificador/recodificador para estaciones digitales terrestres (Audio, TV o programas o subprogramas especiales).
Algunos de los servicios y flujos de datos
posibles también pueden reservarse para operadoras de protección
pública de emergencia, servicios de seguridad o servicio de interés
público/general.
Por contra, la figura 3 muestra un aparato para
interconexión de red de satélite NGS que está equipado con una
interface de transporte/acceso Iu hacia al controlador de la red de
radio CRR y con medios para la recepción de satélite NRTS. Por
consiguiente, el aparato para la interconexión de la red de satélite
está conecto al controlador de la red de radio CRR. El aparato para
la interconexión de la red de satélite NGS, situado a un nivel de
la red jerárquico del que tiene el sistema de transporte STT, puede
hacer funcionar todas las comunicaciones que son necesarias con la
base de datos HLR. Como se conoce, dicha base de datos HLR contiene
todas las informaciones relativas a cada uso individual que son
necesarias para la gestión del cliente y su movilidad, es decir,
constituye la base de datos sobre la cual un sistema de gestión de
la red guarda permanentemente los diversos datos relativos a los
usuarios que se han suscrito a través de la misma. Para servicios
más sencillos, puede no ser necesario comunicarse con los recursos
de la red que controlan y gestionan la movilidad del usuario. Dicho
con otras palabras, el aparato para la interconexión de la red
satélite NGS puede funcionar sin conocer donde están localizados
los diversos usuarios. En el caso de servicio personalizado, por
contra puede emplearse la información sobre la localización de un
usuario en particular para la construcción del servicio. En este
caso, resulta importante comunicar con la base de datos HLR. Por el
mismo motivo de nivel jerárquico, el anterior aparato para la
interconexión de la red satélite NGS servirá para hacer funcionar
todas las comunicaciones que son necesarias con un nodo de red
inteligente (IN). Tales nodos contienen toda la información
relativa a cada usuario individual que es necesaria para poder
gestar complejos servicios de comunicaciones. Tanto la base de datos
HLR como los nodos de red inteligente IN son elementos de red con
interfaces abiertas con protocolos de comunicación
estandarizados.
La red de comunicaciones para usuarios de móviles
UNET equipados para las estaciones base SNB y/o los controladores de
red de radio CRR descritos antes permiten aplicaciones tales
como:
- -
- Navegación por Internet (tipo web) de alta calidad;
- -
- Flujo de datos personalizados extremadamente eficaz (por ejemplo, e-mail, correo multimedia, datos dedicados especiales, etc.).
Uno o más canales de radiodifusión (canales de TV
estándar o de radio o contenidos destinados al usuario de móvil,
datos y vídeo clips) ofrecidos a todos los clientes de móviles
autorizados.
Un solo Centro de Servicio es suficiente para
toda la red y no se requiere más que una cantidad mínima de datos
de comunicación entre terminales y Centros de Servicio para
gestionar dichos servicios adicionales.
Para servicios de Internet de calidad, resultará
posible utilizar servicios basados en bases de datos actualizables
(por ejemplo, e-commerce, reservas, etc.). La
calidad de estos servicios depende fundamentalmente del número de
puntos de acceso disponibles para la red que pueden ser
co-posicionados con SGSN. Pueden actualizarse
fácilmente una gran cantidad de puntos de acceso vía satélite.
Para acceder a los Proveedores de Servicio de
Internet vía satélite ISP utilizando la alta capacidad de enlace de
descarga proporcionada por el satélite, es posible ampliar su
oferta a clientes móviles UMTS (sin ningún tipo de modificación al
terminal de usuario) y por tanto a todos aquellos que tiene un
terminal UMTS autorizado para dicho servicio. En lo que respecta al
flujo personalizado, será posible recibir en el terminal UMTS del
usuario, directamente desde la estación de base, los flujos de
datos (por ejemplo, algunos Mb) con contenido personalizado tales
como, periódicos, información del mercado de valores, noticias
deportivas u otros servicios por subscripción. Por dicho motivo, el
aparato para la interconexión de red de satélite GSB o NGS puede
equiparse con capacidad de almacenamiento de tal modo que sea capaz
de almacenar el flujo de datos BS enviado por el satélite GS. El
satélite GS puede enviar contenido informativo a intervalos
regulares, tales como un servicio de noticias que cambia lentamente
y en pequeñas partes a lo largo del tiempo. De este modo, sería
posible, bajo demanda del teclado del terminal del sumario,
transmitir vía satélite únicamente las variaciones/actualizaciones
específicas requeridas por dicho usuario. Por ejemplo, el servicio
de noticias contiene noticias nacionales almacenadas en la memoria
del aparato para la interconexión de la red de satélite GSB o NGS,
mientras, después de la demanda el usuario de servicio de noticias,
el satélite BS enviará un boletín local o ampliado sobre los sujetos
específicos. De este modo, la carga contenida de información puede
ser reducida por la portadora en la señal BS enviada por el
satélite GS.
Si, por ejemplo, se reserva un canal de la
estación base para dichos servicios llevados a cabo por los flujos
adicionales de datos BS, cada célula puede servir hasta 10 clientes
por minuto y un único Centro de Servicio es todo lo que se requiere
para toda la red. Esto se consigue con una cantidad bastante pequeña
de datos entre los terminales y el Centro de Servicio.
La anterior descripción debe proporcionar una
clara idea de las características y ventajas del invento.
La red de telecomunicaciones para usuarios de
móviles de acuerdo con el invento permite una mayor capacidad de
transporte de datos puesto que proporciona una arquitectura
integrada capaz de llevar a cabo grandes flujos de datos multimedia
vía satélite directamente a las estaciones base a las que están
conectados los usuarios con sus terminales, evitando pues la
saturación de tráfico en la red de transporte terrestre.
Otra ventaja es que, con una simple emisión de
radio por satélite, todas las estaciones base pertenecientes a un
proveedor (decenas de miles) son operativas, una a una, al ser
instaladas. Equipando las estaciones base y/o controladores de
antena de radio y los aparatos relativos para la recepción de
satélite, es como si cada terminal móvil pueda recibir programas
multimedia directamente del satélite geoestacionario. El uso de un
sistema de satélites geoestacionario que transmite la información
resulta especialmente ventajoso en aquellos sistemas de recepción
con los que deben estar equipadas las estaciones base o los
controladores CRR (aparato de interface, antena, LNB, decodificador,
recodificador a los estándares compatibles con el entorno UMTS),
son sencillos y económicos.
Además, el alquiler de canales similares, o
transportadores de satélite o partes de los transportadores,
resulta especialmente rentable con respecto al desarrollo de
servicios destinados específicamente para teléfonos móviles.
Asimismo, la red de telecomunicaciones para usuarios de móviles de
acuerdo con el invento utiliza ventajosamente las estaciones base y
controladores que ya forman parte del área cubierta por la red
celular, es decir, de su sistema de acceso. Entonces se observará
que la antes citada red móvil de telecomunicaciones, de acuerdo con
el invento, difiere del tipo de red que integra una red terrestre
para usuarios de móviles con una red de satélite móvil. Dichas
redes tienden a aumentar la cobertura de las áreas de servicio no
cubiertas (normalmente debido a una baja densidad de clientes) pero
no permiten el incremento de la velocidad de bit que, por contra,
se obtiene ventajosamente de acuerdo con el invento y sin aumentar
notablemente el tráfico en la red de transporte.
La red de telecomunicaciones para usuarios de
móvil, de acuerdo con el invento, permite el uso de servicios que
son planificados con la máxima flexibilidad y facilidad de
implantación en el plazo más breve posible. Este permite sacar
ventaja en la relación calidad/coste de servicios ofrecidos
utilizando satélites modo radiodifusión o multidifusión.
Otra ventaja es la posibilidad de realizar la
radiodifusión o multidifusión directamente.
Además, la red de telecomunicaciones para
usuarios de móviles, utilizando nuestro invento, es compatible con
los estándares UMTS y CDMA 2000 o similares de la familia 3G.
También es compatible con futuros sistemas basados en una
arquitectura análoga, que hace uso de interfaces abiertas, o con
antiguos sistemas actualizados tales como el GPRS.
Asimismo, la red de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con el invento permite ventajosamente
al proveedor optimizar estratégicamente la anchura de banda en
aquellos casos en que el usuario no puede mirar el vídeo (mientras
conduce, en el trabajo, etc.) pero si que puede escuchar programas
de audio. Estadísticamente, las actividades del usuario tienden a
ser cíclicas (por ejemplo, desayuno, conducción hasta el trabajo,
trabajo, almuerzo, trabajo, conducir a casa, actividades
personales, etc.).
La continua miniaturización de la masa de memoria
y la rápida evolución de la potencia de elaboración de pequeños
microprocesadores hace que tendamos a creer que, a corto plazo,
será posible producir terminales compactos aptos tanto para
almacenar películas, música, vídeo personalizado o noticias audio de
diferentes temas, como para mostrar imágenes, gráficos y mensajes
de audio o texto vía e-mail.
Además, se cree que los proveedores de servicios
multimedia también avanzarán para ofrecer TV interactiva, así como
servicios de música y audio con contenido y actualizaciones
seleccionadas por el cliente.
Una tal aproximación, compatible con el modo de
conexión "siempre conectado" ofrecido por los sistemas GPRS y
UMTS, permitirá ventajosamente que el proveedor minimice la anchura
de banda requerida para las horas punta dado que puede recurrir a
la memoria de varios niveles (en los controladores de la red radio,
en las estaciones base y en las terminales de usuario).
Es obvio que son posibles muchos cambios, por
parte del entendido en la materia, en las redes de
telecomunicaciones para usuarios de móviles y/o estaciones base y/o
controladores de redes de radio y/o el método para enviar
información arriba descritos a modo de ejemplo, sin por ello
apartarse del espíritu novedoso de la idea del invento, y también
es evidente que en la actuación práctica del invento a menudo los
componentes pueden diferir en forma y en tamaño de los descritos y
ser sustituidos por elementos técnicamente equivalentes.
Por ejemplo, la futura disponibilidad de
satélites geoestacionarios con gran amplitud de banda capaces de
intercambiar grandes cantidades de flujos de datos bidireccionales
con usuarios individuales equipados con receptores de radio vía
satélite, fijos, domésticos y de bajo coste que sean adecuados,
equipando los controladores de radio y un cierto número de
estaciones base de la red de acceso con los aparatos necesarios
para llevar a cabo dichas conexiones bidireccionales con satélites,
permitirá a los usuarios, de quienes es tolerable un breve retraso
de respuesta, la posibilidad de realizar videoconferencias o
transmitir vídeos a largas distancias sin sobrecargar las redes
terrestres, mientras que para los proveedores, también será posible
instalar estaciones base a distancia (también adicionales o
provisionales) en lugares desprovistos de infraestructuras para
telecomunicaciones o con infraestructuras inadecuadas o
incompatibles.
La estación base de acuerdo con el invento
permite la comunicación bidireccional entre satélite y terminales
UMTS; en las figuras 2 y 3 tan solo se ha descrito el
enlacedescendente, es decir, la comunicación desde el proveedor al
usuario, dado que esta dirección de transmisión es habitualmente
más significativa y puede ofrecer mayores ventajas económicas en el
próximo futuro, proporcionando calidad, servicios innovadores a los
usuarios de UMTS.
Sin embargo, el acceso a las interfaces UMTS
permite el uso del subsistema de acceso no únicamente como una red
de acceso a la red de transporte UMTS sino también como una
infraestructura de acceso a una red de satélite. La arquitectura
mostrada permite a aquellos con terminales móviles de nueva
generación el acceso directo a los servicios de radiodifusión vía
satélite (normalmente TV, audio en "calidad CD" e Internet o
datos personalizados) hasta ahora reservados a usuarios equipados
con interface doméstica para satélite apropiada.
Dado que una estación base típica puede trabajar
con un número limitado de canales a alta velocidad, parece rentable
utilizar únicamente un pequeño número (normalmente uno o dos) con
canales de televisión no interactivos o parcialmente interactivos.
Parte de las estaciones base pueden instalarse en edificios. Puesto
que existen varios elementos en común entre los sistemas de conexión
por satélite integrados en la estación base y un sistema de
conexiones domésticas por satélite, puede ser rentable organizar
estaciones base con elementos del sistema de conexión por satélite
doméstico, a fin de poder llevar a cabo rápida y económicamente las
funciones del sistema de televisión por satélite compartido para
todo el edificio. Concentrándonos de nuevo en el uso del ya
existente equipo de edificios ampliamente compartido, será posible
equipar una nueva estación base utilizando una antena de satélite
ya existente en una casa, apartamento o edificio de oficinas.
Finalmente, es evidente que la red de
telecomunicaciones, utilizando nuestro invento, no queda limitada a
la arquitectura requerida por UMTS. Por ejemplo, puede emplearse en
relación con el estándar 2.5 cuando se trata de los sistemas GPRS o
DECT.
La red de telecomunicaciones de acuerdo con el
invento también encuentra aplicación integrada con un LAN
inalámbrico (Red de área local), como la soportada por Bluetotth, o
Weca (Wireless Ethernet Capatibility Alliance) IEEE802.11 A o B, e
incluso Home RF o también sin base Ethernet. Las señales de acuerdo
con dichos protocolos pueden realizarse a través de subsistemas de
acceso de picocélulas de baja movilidad (por ejemplo en
supermercados, aeropuertos) de redes UMTS (o GPRS) que, de acuerdo
con el invento, están asociados a una antena para satélite. Dichos
subsistemas de acuerdo con el invento están integrados con puntos de
acceso (AP para Weca) del inalámbrico antes citado a fin de
transmitir hacia usuarios de terminal que reciben tanto en la
frecuencia UMTS como en la frecuencia LAN, informaciones que pueden
ser diferentes y locales con respecto a la transmisión por servicio
UMTS normal. y también adicionalmente con respecto a las
normalmente transmitidas a través del LAN y sus servidores.
Claims (18)
1. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles (UNET), comprendiendo dicha red celular pública
de telecomunicación para usuarios de móviles un subsistema de
usuario (STU) y un subsistema de transporte (STT) asociados con
medios de un subsistema de acceso (STA) que ofrece hacia los
mismos, respectivamente una interface de comunicación de acceso para
el usuario (Uu) y una interface de comunicaciones de acceso de
transporte (Iu), apto para permitir el intercambio de primeros
flujos de información (TS) entre dichos subsistemas, identificando
dicho subsistema de acceso (STA) un área de cobertura de red
celular pública de telecomunicaciones, caracterizado por el
hecho de que dicho subsistema de transporte (STT) lleva a cabo las
funcionalidades de conmutación y encaminamiento de la red celular
pública de telecomunicaciones, estando además dicho subsistema de
acceso (STA) enlazado a dicho subsistema de transporte (STT),
estando también enlazado mediante una interconexión (GSB, NGS) a
uno o más satélites geoestacionarios (GS) a fin de recibir segundos
flujos de información transmitidos por dicho uno o más satélites
geoestacionarios (GS) y enviarlos al subsistema de acceso (STA),
estando dichos medios de interconexión (GSB, NGS) colocados dentro
del área de cobertura de la red celular pública de
telecomunicaciones.
2. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que los medios de
interconexión (GSB, NGS) para recibir segundos flujos de información
(BS) transmitidos por uno o más satélites geoestacionarios y
enviándolos a la red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles (UNET) comprende medios para la recepción de
señales de satélite (RTS,
NRTS).
NRTS).
3. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que el subsistema de acceso
(STA) comprende controladores de red de radio (CRR) que controla
estaciones base (SNB) mediante un interface adecuado de control de
estación (Iub) y en que los medios de interconexión (GSB, NGS) a
fin de recibir segundos flujos de información transmitida por uno o
más satélites geoestacionarios y enviados a través de la red de
telecomunicaciones para usuarios móviles están asociados a las
estaciones base (SNB) a través del interface de controlador de
estación (Iub) y en que dichos medios de interconexión (GSB) también
se comunican con los controladores de la red de radio (CRR).
4. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizada por el hecho de que dichos medios de
interconexión (NGS), a fin de recibir un segundo flujo de
información transmitidos por uno o más satélites geoestacionarios y
enviarlos a través de la red móvil de telecomunicaciones (UNET),
están asociados a los controladores de la red de radio (CRR) por
medio de la interface de acceso de transporte (Iu).
5. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada por el hecho de que los medios
para recepción (RTS, NRTS) están asociados a medios de transmisión
a los satélites geoestacionarios (GS).
6. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada por el hecho de que la red
celular pública de telecomunicaciones (UNET) es una red de acuerdo
con el sistema de Telecomunicaciones Móvil Universal (UMTS) estándar
y el subsistema de acceso (STA) es del tipo Red de Acceso de Radio
Terrestre UMTS (UTRAN).
7. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada por el hecho de que la red
pública celular de telecomunicaciones (UNET) utiliza
Telecomunicaciones Digitales Perfeccionadas sin Cable (DECT) y la
Red de Acceso de Radio Terrestre UMTS (UTRAN) como subsistema de
acceso (STA).
8. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada por el hecho de que los medios
para la recepción (RTS, NRS) comprende radiorreceptores vía
satélite domésticos de bajo conste espacialmente para señales de
televisión.
9. Red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada por el hecho de que el subsistema
de acceso (STA) incluye medios adicionales para conexiones con
transmisores terrestres de radio, tanto vídeo como audio, asociados
a estaciones base (SNB) y/o controladores de radio (CRR).
10. Red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que los medios de interconexión (GSB; NGS) para recibir segundos
flujos de información (BS) transmitidos por uno o más satélites
geoestacionarios (GS) y enviarlos al subsistema de acceso (STA) de
dicha red pública celular de telecomunicaciones para usuarios de
móvil, incluyen uno o más medios de almacenamiento capaces de
guardar parte o todos los segundos flujos de información (BS).
11. Red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que los medios de interconexión (GSB; NGS) para recibir segundos
flujos de información transmitidos por uno o más satélites
geoestacionarios y enviarlos al subsistema de acceso (STA) de dicha
red celular pública de telecomunicaciones para usuarios de móvil,
comprenden medios para la transmisión de señales terrestres de dos
vías, en particular de señales DAB.
12. Red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles de acuerdo con una o más de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de
que dicho subsistema de acceso (STA) asociado a los medios de
interconexión (GSB; NGS) para recibir segundos flujos de información
transmitidos por uno o más satélites geoestacionarios y enviarlos a
la red móvil de telecomunicaciones (UNET) son compartidos con una
red de Area Local sin cable a fin de permitir enviar también los
segundos flujos de información a dicha Red de Area Local.
13. Red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que comprende Estaciones Base
asociadas a los medios de interconexión (GSB, NGS) a fin de recibir
los segundos flujos de información transmitidos por uno o más
satélites geoestacionarios y enviarlos al subsistema de acceso
(STA) de dicha red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles.
14. Red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizada por el hecho de que comprende Controladores de
Red de Radio asociados a medios de interconexión (GSB, NGS) a fin
de recibir segundos flujos de información transmitidos por uno o más
satélites geoestacionarios y enviarlos al subsistema de acceso
(STA) de dicha red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles.
15. Método para enviar información a terminales
de usuario de una red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles (UNET), comprendiendo un subsistema de usuario
(STU) y un subsistema de transporte (STT) asociados mediante un
subsistema de acceso (STA) con las siguientes etapas:
- -
- el subsistema de transporte (STT) se ocupa de las funcionalidades de la conmutación y encaminamiento de la red celular pública de telecomunicaciones;
- -
- además del primer flujo de información enviado desde el subsistema de transporte (STT), se transmiten segundos flujos de información por medio de satélites geoestacionarios (GS) en el área de cobertura de dicha red pública de telecomunicaciones para usuarios de móviles;
- -
- dicha segunda infamación transmitida por satélites geoestacionarios (GS) es recibida mediante estaciones base (SNB) y/o controladores de red de radio (CRR) del subsistema de acceso (STA) de la red celular pública de telecomunicaciones para usuarios de móviles (UNET) y resulta disponible a las terminales de usuario.
16. Método para enviar información a terminales
de usuario de una red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que se utiliza el subsistema
de acceso (STA) como un sistema de acceso para satélites
geoestacionarios para terminales de usuario de la red celular
pública de telecomunicaciones para usuarios de móviles a fin de
permitir comunicaciones bidireccionales entre terminales de usuario
y satélite.
17. Método para enviar información a terminales
de usuario de una red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que se integra la estación
base (SBN) y/o controladores de red de radio (CRR) del subsistema de
acceso (STA) de dicha red celular pública de telecomunicaciones
para usuarios de móviles (UNET) con sistemas de satélites de dos
vías para hogares familiares individuales o edificios de
apartamentos.
18. Método para enviar información a terminales
de usuario de una red celular pública de telecomunicaciones para
usuarios de móviles de acuerdo con la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que se integra la estación
base (SBN) y/o los controladores de red de radio (CRR) del
subsistema de acceso (STA) de dicha red celular pública de
telecomunicaciones para usuarios de móviles (UNET) con sistemas de
satélites de dos vías ya instalados.
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