ES2285053T3 - Gestion de identificadores temporales de redes de radio celulares. - Google Patents
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Abstract
Un método para procesar mensajes recibidos por un dispositivo móvil desde una red de telecomunicaciones inalámbrica UMTS, caracterizado por comprender las etapas de: recepción en el dispositivo móvil de un mensaje desde la red de telecomunicaciones inalámbrica que indica que el dispositivo móvil debería estar en un estado de canal dedicado, en el cual el mensaje es un es uno de los siguientes: un mensaje de Confirmación de Actualización de Célula o un mensaje de Confirmación de Actualización de URA o un mensaje de Establecimiento de Conexión RRC; y, en respuesta a la recepción del mensaje, borrado del dispositivo de cualquier registro de un identificador, habiendo estado dicho identificador asignado al dispositivo móvil.
Description
Gestión de identificadores temporales de redes
de radio celulares.
La presente invención se refiere al campo de las
telecomunicaciones y particularmente al área de los sistemas de
comunicaciones inalámbricas.
En un sistema de radio celular típico, el equipo
móvil del usuario (UE - user equipment) se comunica mediante
una red de acceso de radio (RAN - radio access network) a uno
o más núcleos de red. Los equipos de usuario (UEs) comprenden
diversos tipos de equipos tales como teléfonos móviles (también
conocidos como teléfonos celulares), ordenadores portátiles con
capacidad de comunicación inalámbrica, asistentes digitales
personales (PDAs - personal digital assistant), etc. Éstos
pueden ser portátiles, de mano, de bolsillo, instalados en un
vehículo, etc., y comunicar señales de datos y / o voz a la red de
acceso de radio.
La red de acceso de radio cubre un área
geográfica divida en una pluralidad de áreas celulares. Cada área
celular es servida por al menos una estación base, a la que puede
hacerse referencia como Nodo B. Cada célula es identificada
mediante un identificador único que es transmitido en la célula.
Las estaciones base se comunican a frecuencias de radio sobre una
interfaz aérea con los UEs dentro del rango de la estación base.
Varias estaciones base pueden estar conectadas a un controlador de
la red de radio (RNC - radio network controller), el cual
controla diversas actividades de las estaciones base. Los
controladores de la red de radio están conectados típicamente a un
núcleo de red.
Un ejemplo de una red de acceso de radio es la
Red Terrestre de Acceso de Radio (UTRAN - UMTS Terrestrial
Radio Access Network)Sistema Universal de Telecomunicaciones
Móviles (UMTS - Universal Mobile Telecommunications System).
UMTS es un sistema de comunicaciones móviles de tercera generación
y se refiere esencialmente a un sistema de acceso múltiple por
división de código de banda ancha (W-CDMA - wide
band code division multiple access).
La tecnología W-CDMA permite la
comunicación simultánea entre el equipo del usuario y una pluralidad
de estaciones base utilizando una banda de frecuencia común. Las
señales que ocupan una banda de frecuencia común son discriminadas
en la estación base de recepción a través de las propiedades de la
forma de onda de espectro ensanchado CDMA basado en el uso de una
alta velocidad, código de seudo ruido (PN -
pseudo-noise). Estos códigos PN de alta
velocidad son utilizados para modular las señales transmitidas desde
las estaciones base y el equipo del usuario. Una estación de
transmisión utiliza un código PN para producir señales que pueden
ser demoduladas separadamente en una estación de recepción. Por lo
tanto, en CDMA una unidad de equipo de usuario no necesita cambiar
de frecuencia cuando se hace la transferencia de la conexión desde
una célula a otra. De este modo, una célula de destino puede dar
soporte a una conexión al equipo de usuario al mismo tiempo que la
célula de origen continúa proporcionando servicio. Dado que el UE
está comunicando siempre a través de por lo menos una célula
durante la transferencia, no hay interrupción de la llamada.
Hay varias interfaces definidas en la UTRAN. En
algunos casos, una conexión implica tanto un RNC de servicio o
fuente (SRNC - Serving RNC) como un RNC de desplazamiento u
objetivo (DRNC - Drift RNC), con el SRNC controlando la
conexión pero siendo una o más patas de diversidad de la conexión
manipuladas por el DRNC. UMTS tiene tanto canales de transporte
comunes como canales de transporte dedicados. Los canales de
transporte comunes incluyen los canales de acceso aleatorios (RACH
- random access channels), el canal de acceso directo (FACH
- forward access channel), el canal de paquetes común (CPCH -
common packet channel) y el canal compartido de enlace
descendente (DSCH - downlink shared channel). Los canales de
transporte dedicados incluyen el canal dedicado (DCH - dedicated
channel). Esos canales de transporte son descritos, por
ejemplo, en una o más de las especificaciones siguientes:
ETSI TS 125.211 Versión 3.12.0 "Physical
Channels and Mapping of Transport Channels on to Physical Channel
(FDD)";
ETSI TS 125.211 Versión 3.11.0 "Physical
Channels and Mapping of Transport Channels on to Physical Channel
(FDD)";
ETSI TS 125.331 Versión 3.15.0 "Radio Resource
Control (RRC) Protocol Specification".
Cuando se conmuta desde un canal dedicado a un
canal común en UMTS, se asigna al UE un identificador temporal
conocido como C-RNTI (Cell Radio Network
Temporary Identifier - Identificador Temporal de Red de Radio
Celular). Este identificador temporal C-RNTI es
específico para una célula y es válido en la célula en la cual el
UE utiliza recursos. El C-RNTI es utilizado para
distinguir entre diferentes equipos de usuario en esa célula.
Cuando se conmuta desde canales dedicados a
canales comunes, la red puede asignar los recursos de radio para
ser utilizados sólo si el UE está en una célula bajo el control del
RNC de servicio (SRNC). En otras palabras, si el UE está en una
célula bajo el control de un RNC de desplazamiento (DRNC) en vez de
un SRNC, no es posible a la red asignar los recursos de radio para
ser utilizados cuando se conmuta desde canales dedicados a canales
comunes. Esto da como resultado unas secuencias de señalización más
largas entre el UE y la red además de retardo adicional cuando se
conmuta desde canales dedicados a canales comunes. El UE mismo debe
obtener el identificador temporal C-RNTI
señalizando adicionalmente entre el UE y UTRAN antes de continuar
con la comunicación con la red. Además, la falta de información
que considera qué rango de recursos utilizar, significa que el UE
necesita detectar y leer información sobre el rango de recursos y el
canal de transmisión en la célula antes de acceder a la célula.
Esto, otra vez, acarrea un retardo adicional cuando se conmuta desde
canales dedicados a canales comunes. La invención según las
reivindicaciones pretende resolver por lo menos algunos de estos
problemas.
La presente invención está ilustrada a modo de
ejemplo y no a modo de limitación en las figuras de los dibujos
adjuntos, en los cuales los números de referencia iguales se
refieren a elementos similares y en los cuales:
la Figura 1 muestra un diagrama esquemático de
un sistema de red de acceso de radio;
la Figura 2 muestra los componentes de un equipo
de usuario utilizado con el sistema de red de acceso de radio de la
Figura 1;
la Figura 3 ilustra el procedimiento de
actualización de célula utilizado con un sistema de red de acceso
de radio como el mostrado en la Figura 1;
la Figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra
la operación de una primera realización de un sistema;
la Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
la operación de una segunda realización de un sistema;
la Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra
la operación de una tercera realización del sistema; y
la Figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
la operación de una cuarta realización del sistema.
Se describe un método y un aparato para procesar
un mensaje recibido por un dispositivo desde una red. En la
siguiente descripción, para el propósito de la explicación, se
exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar
una absoluta comprensión de la presente invención. Sin embargo,
será evidente para una persona experta en la técnica, que la
presente invención puede ser practicada sin esos detalles
específicos. En otros casos, son mostrados estructuras y
dispositivos bien conocidos en forma de diagramas de bloques con el
fin de evitar confundir innecesariamente la presente invención.
Las necesidades identificadas en los
Antecedentes anteriores y otras necesidades y objetivos que se harán
evidentes a partir de la siguiente descripción, son alcanzadas
mediante, en un aspecto, un método para procesar mensajes recibidos
por un dispositivo desde una red. El método comprende la recepción
de un mensaje que indica que el dispositivo debería moverse hacia
un estado de canal dedicado (como el Cell_DCH), en el cual el
mensaje es un mensaje diferente que un mensaje de reconfiguración.
A la recepción de un mensaje como tal (por ejemplo, un mensaje de
Confirmación de Actualización de Célula o un mensaje de
Establecimiento de Conexión RRC) y antes de moverse al estado de
canal dedicado, el dispositivo borra cualquier registro de un
identificador de célula.
Los siguientes son mensajes de reconfiguración:
mensaje de Establecimiento de Portadora de Radio - Radio Bearer
Setup, mensaje de Reconfiguración de Portadora de Radio -
Radio Bearer Reconfiguration, mensaje de Liberación de
Portadora de Radio - Radio Bearer Release, mensaje de
Reconfiguración de Canal de Transporte - Transport Channel
Reconfiguration o mensaje de Reconfiguración de Canal Físico -
Physical Channel Reconfiguration.
En otros aspectos, la invención abarca aparatos
y un medio legible por ordenador configurados para llevar a cabo
las etapas precedentes. En particular, el método puede ser
implementado en un dispositivo de telecomunicaciones móviles, con o
sin capacidades de voz, u otros dispositivos electrónicos tales como
dispositivos de mano o portáti-
les.
les.
La Figura 1 muestra una perspectiva general de
la red de acceso de radio (UTRAN) utilizada en un sistema UMTS. La
red, como la mostrada en la Figura 1, comprende tres Subsistemas de
Red de Radio (RNS - Radio Network Subsystems) 2. Cada RNS
tiene un Controlador de Red de Radio (RNC - Radio Network
Controller) 4. Cada RNS 2 tiene uno o más Nodos B 6 que son
similares en función a una Estación Transmisora Base de una red de
acceso de radio GSM. El Equipo del Usuario UE 8 puede ser móvil
dentro de la red de acceso de radio. Las conexiones de radio
(indicadas por las líneas de puntos rectas en la Figura 1) son
establecidas entre el UE y uno o más de los Nodos B en la
UTRAN.
UTRAN.
El controlador de red de radio controla la
utilización y la fiabilidad de los recursos de radio dentro del
RNS. Cada RNC también está conectado a un centro 10 de conmutación
móvil 3G (3G MSC - mobile switching centre) y a un nodo 12
de soporte GPRS de servicio 3G (3G SGSN - serving GPRS support
node).
Un RNC controla uno o más Nodos B. Un RNC con
sus Nodos B juntos integran un RNS. Un Nodo B controla una o más
células. Cada célula está únicamente identificada mediante una
frecuencia y un código de aleatorización primario (CPICH primario
en FDD, CCPCH primario en TDD).
En general, en UMTS una célula se refiere a un
objeto de la red de radio que puede ser identificado únicamente por
un UE a partir de un identificador de célula que es transmitido
sobre áreas geográficas desde un punto de acceso de UTRAN. Un
punto de acceso de UTRAN es un punto conceptual dentro de UTRAN que
lleva a cabo transmisión y recepción de radio. Un punto de acceso
de UTRAN está asociado con una célula específica, es decir, existe
un punto de acceso de UTRAN para cada célula. Este es el punto
extremo del lado de UTRAN de un enlace de radio.
La C-RNTI, la Identidad Temporal
de la Red de Radio Celular, es un identificador de UE asignado por
el RNC de control y es única dentro de una célula controlada por el
CRNC de asignación. La C-RNTI puede ser reasignada
cuando un UE accede a una nueva célula con un procedimiento de
actualización de célula. La C-RNTI es utilizada
como un identificador de UE en mensajes de canal común DCCH / DTCH
en la interfaz de radio.
La Figura 2 muestra un diagrama esquemático de
varios componentes del equipo de usuario de UMTS. El UE 8 incluye
una antena 80 y un transceptor 82 para transmitir y recibir señales
de radio. En el modo Duplex por División en el Tiempo (TDD -
Time Division Duplex) de UMTS, el transceptor 82 puede
utilizar un receptor de barrido para establecer la señal a ser
operada por el UE. El transceptor 82 está conectado a un procesador
84 que procesa las señales recibidas y enviadas por el transceptor.
El procesador 84 tiene conexiones a la memoria 86 y a un
dispositivo 88 de interfaz de usuario (tal como un teclado y / o un
monitor). La Figura 2 sólo muestra los componentes principales del
UE. Claramente, el UE incluirá otros componentes que no son
mostrados pero que no son relevantes para la presente
comprensión.
La Figura 3 muestra el procedimiento de
actualización de célula en UMTS. En primer lugar, el UE envía una
actualización de célula a la UTRAN. El estándar ETSI TS 125.331
Versión 03.15.00 Sección 8.3.1.5 describe qué ocurre en la UTRAN
cuando la UTRAN recibe un mensaje de actualización de célula desde
un UE. Entre otras cosas, la UTRAN transmite un mensaje de
confirmación de actualización de célula (CUC - cell update
confirm). El estándar ETSI TS 125.331 Versión 03.15.00 Sección
8.3.1.6 describe la operación del UE a la recepción de un mensaje
de confirmación de actualización de célula desde la UTRAN. El UE
puede, en respuesta, enviar un mensaje de Configuración Completa de
Canal de Transporte o Canal Físico o cualquier otro mensaje
adecuado, o posiblemente, ningún mensaje de respuesta.
En UMTS, los identificadores temporales de la
red de radio celular (C_RNTI's) son asignados por cada célula en la
UTRAN a cada equipo de usuario (UE) que está en la célula y está en
Cell_FACH. Cuando el UE deja el Cell_FACH o deja la célula, el
C-RNTI ya no es más requerido por el UE.
La Figura 4 ilustra la operación de una primera
realización del método propuesto, en el cual el
C-RNTI es borrado cuando ingresa en Cell_DCH a la
recepción de un mensaje distinto que un mensaje de reconfiguración.
Cuando un UE recibe un mensaje de confirmación de actualización de
célula (paso 401) el UE determina (etapa 402) si el mensaje CUC
indica que el UE debería moverse al estado Cell_DCH. Si el mensaje
de confirmación de actualización de célula indica que el UE debería
moverse desde Cell_FACH a Cell_DCH, el UE borra la variable C_RNTI
(paso 403) existente en el UE. El dispositivo entonces continúa
(paso 404) con otros procesos. Si el mensaje CUC no indica que el
UE debería moverse desde Cell_FACH a Cell_DCH, entonces el UE
continúa (paso 404) con otros procesos.
Un proceso similar puede ser llevado a cabo a la
recepción de un Mensaje de Confirmación de Actualización de
URA.
El Estándar ETSI TS 125.331 versión 3.15.0 (y
otros estándares CDMA similares) pueden ser enmendados para
implementar estas propuestas.
Por ejemplo, la sección 8.1.3.6 del estándar
mencionado anteriormente, puede ser enmendado como sigue. A la
recepción de una confirmación de actualización de célula / mensaje
de confirmación de actualización de URA por el UE:
Si el UE después de la transición de estado
ingresa en el estado CELL_DCH:
1> en FDD; o
1> en TDD cuando es incluida "Información
CCPCH Primaria" indicando una nueva célula objetivo y no es
especificado "Nuevo C-RNTI";
- 2> eliminar cualquier C-RNTI del MAC;
- 2> borrar la variable C_RNTI.
La Figura 5 ilustra una segunda realización del
método propuesto, en la cual el C-RNTI es borrado
cuando ingresa en Cell_DCH. Esta vez, el mensaje de no
reconfiguración que se considera es un mensaje de Establecimiento
de Conexión RRC. Cuando un UE recibe un mensaje de Establecimiento
de Conexión RRC desde la red (paso 501), el UE determina (paso 502)
si el mensaje de Establecimiento de Conexión RRC indica que el UE
debería moverse al estado Cell_DCH. Si el mensaje de
Establecimiento de Conexión RRC indica que el UE debería moverse a
Cell_DCH, el UE borra la variable C_RNTI (paso 503) existente en el
UE. Entonces, el dispositivo continúa (paso 504) con otros
procesos. Si el mensaje de Establecimiento de Conexión RRC no
indica que el UE debería moverse a Cell_DCH, entonces el UE
continúa (paso 304) con otros procesos.
El Estándar ETSI TS 125.331 Versión 3.15.0 (y
otros estándares CDMA similares) pueden ser enmendados para
implementar estas propuestas.
Por ejemplo, la sección 8.1.3.6 de este
estándar, y en particular la parte que se refiere a la recepción de
un "mensaje de establecimiento de conexión RRC por el UE",
puede ser enmendado como sigue:
1> si el UE, según la subcláusula 8.6.3.3,
debe estar en el estado CELL_DCH a la finalización de este
procedimiento:
- 2> en FDD;
- 2> en TDD cuando es incluida "Información CCPCH Primaria" indicando una nueva célula objetivo y no {}\hskip0,4cm es especificado "Nuevo C-RNTI";
- 3> eliminar cualquier C-RNTI del MAC;
- 3> borrar la variable C_RNTI.
De este modo, el UE elimina la
C-RNTI cuando ingresa en CELL_DCH, de forma que el
UE y la red no acaban con C-RNTIs diferentes si el
UE ingresa en el estado CELL_FACH y utiliza un
C-RNTI almacenado. Esto impide que el UE ingrese
en CELL_FACH con un CELL C-RNTI que puede pertenecer
a un diferente UE y, por lo tanto, impide que el UE capture
mensajes destinados a otro UE.
La Figura 6 es un diagrama de flujo que muestra
la operación de una realización adicional. Esta se refiere a la
situación en la cual es recibido un mensaje diferente que un mensaje
de reconfiguración, el cual mueve el UE a Cell_DCH y también
incluye un identificador de célula en el mensaje recibido. En esta
realización, es recibido (paso 601) un mensaje de establecimiento
de conexión RRC. El UE entonces verifica si el mensaje ordena al
UE moverse a Cell_DCH (paso 602). Si el mensaje de establecimiento
de conexión RRC incluye un indicador como tal, el UE entonces
verifica si el mensaje incluye un C_RNTI (paso 603). En este caso,
el UE entonces toma una acción de evitación. Ejemplos de una
acción de evitación como tal son que el UE rechaza tal mensaje como
inválido; ignora un mensaje como tal; se mueve a Cell_DCH pero
ignora el C_RNTI; se mueve a Cell_FACH e ignora el indicador de
estado Cell_DCH, o toma otra acción para asegurar que no está en
Cell_DCH con un C_RNTI almacenado. El dispositivo entonces
continúa (paso 605) con otros procesos.
De este modo, esta realización proporciona un
método para procesar mensajes recibidos por un dispositivo desde
una red. El método comprende la recepción de un mensaje que indica
que el dispositivo debería a un estado de canal dedicado, en el
cual el mensaje es un mensaje diferente que un mensaje de
reconfiguración e incluye un identificador de célula. Antes de
moverse al estado de canal dedicado, el dispositivo toma acciones
adicionales para ocuparse del identificador de célula en el mensaje
recibido.
La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra
la operación de una realización adicional de la operación de un UE.
De forma similar a la realización ilustrada en la Figura 6, en la
Figura 7 se muestra que cuando es recibido un nuevo
C-RNTI, lo cual significa que el UE permanecerá en,
o hará una transición a Cell_DCH, entonces es tomada alguna acción
para evitar estar en Cell_DCH con un C-RNTI
almacenado en la variable C_RNTI. De este modo, a la recepción de
un nuevo C-RNTI (paso 701), es examinado el mensaje
en el cual está incluido el C-RNTI para ver si el
mensaje dice que el UE permanezca en, o haga la transición a
Cell_DCH. Si es así, el UE toma una acción de evitación (paso
703). Si no es así, entonces el UE puede continuar con otros
procesos (paso 704), los cuales no serán más tratados. Ejemplos de
acción de evitación son que el UE debería rechazar un mensaje como
tal como inválido; debería ignorar un mensaje como tal; debería
permanecer en (o hacer la transición a) Cell_DCH pero ignorar el
C_RNTI; moverse a Cell_FACH si se requiere y llevar a cabo
Cell_UPDATE; o debería tomar alguna otra acción para asegurar que
no está en Cell_DCH con un C_RNTI. El dispositivo entonces
continúa (paso 704) con otros procesos.
Operaciones como tales, en particular son
aplicables a la Sección 8.6.3.9 del estándar ETSI TS 125.331 Versión
3.15.0.
De este modo, el UE es capaz de administrar
mensajes, diferentes que mensajes de reconfiguración, cuando ingresa
en Cell_DCH.
Debe notarse que los métodos como los descritos
han mostrado pasos que son llevados a cabo en un orden particular.
Sin embargo, debería ser claro para una persona experta en la
técnica, que el orden de la evaluación es irrelevante con respecto
a la operación del método. Por ejemplo, el dispositivo puede
verificar en cualquier orden si está incluido en el mensaje un
C-RNTI o si el mensaje mueve el UE hacia Cell_DCH.
El ordenamiento de las etapas como se describe en este documento no
está destinado a ser limitante.
En la especificación anterior, la invención ha
sido descrita con referencia a realizaciones específicas de la
misma. Será evidente, sin embargo, que pueden hacerse diversas
modificaciones y cambios a la misma. La especificación y los
dibujos están, por consiguiente, para ser considerados en un sentido
ilustrativo más que restrictivo.
Claims (9)
1. Un método para procesar mensajes recibidos
por un dispositivo móvil desde una red de telecomunicaciones
inalámbrica UMTS, caracterizado por comprender las etapas
de:
recepción en el dispositivo móvil de un mensaje
desde la red de telecomunicaciones inalámbrica que indica que el
dispositivo móvil debería estar en un estado de canal dedicado, en
el cual el mensaje es un es uno de los siguientes: un mensaje de
Confirmación de Actualización de Célula o un mensaje de Confirmación
de Actualización de URA o un mensaje de Establecimiento de Conexión
RRC; y, en respuesta a la recepción del mensaje, borrado del
dispositivo de cualquier registro de un identificador, habiendo
estado dicho identificador asignado al dispositivo móvil.
2. Un método según la reivindicación 1, en el
cual el canal dedicado es un canal Cell_DCH.
3. Un método según la reivindicación 1, en el
cual el identificador de célula es un Identificador Temporal de Red
de Radio Celular.
4. Un método según cualquier reivindicación
precedente, en el cual, cuando el mensaje es un mensaje que indica
que el dispositivo móvil debería moverse hacia un estado de canal
dedicado, el método además comprende el borrado del dispositivo
móvil de cualquier registro del identificador antes de moverse al
estado de canal dedicado.
5. Aparato para procesar mensajes recibidos por
un dispositivo móvil desde una red de telecomunicaciones
inalámbrica UMTS, caracterizado por tener medios para:
recibir un mensaje que indica que el aparato
debería estar en un estado de canal dedicado, en el cual el mensaje
es un es uno de los siguientes: un mensaje de Confirmación de
Actualización de Célula o un mensaje de Confirmación de
Actualización de URA o un mensaje de Establecimiento de Conexión
RRC;
y, en respuesta al mensaje, borrar del aparato
cualquier registro de un identificador, habiendo estado dicho
identificador asignado al aparato.
6. Aparato según la reivindicación 5, en el
cual el canal dedicado es un canal Cell_DCH.
7. Aparato según la reivindicación 5, en el
cual el identificador es un Identificador Temporal de Red de Radio
Celular.
8. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 7, en el cual el aparato está dispuesto,
además, a la recepción de un mensaje que indica que el aparato
debería moverse hacia un estado de canal dedicado, para borrar del
aparato cualquier registro del identificador antes de moverse al
estado de canal dedicado.
9. Un dispositivo de telecomunicación móvil que
incorpora un aparato según la reivindicación 5.
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