ES2287035T3 - Metodo y aparatos para comunicarnse por radio y respuesta a la comunicacion en un sistema de comunicaciones moviles por radio. - Google Patents
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Abstract
Un método, en un sistema de comunicaciones móviles por radio incluyendo una red de radio que realiza servicios de comunicaciones a terminales radio móviles por una interface radio, caracterizado por los pasos de: buscar (102) un terminal móvil en una primera zona; proporcionar (104) un identificador asociado con un origen de la búsqueda al terminal móvil; y recibir (108) una respuesta, que incorpora el identificador, a la búsqueda desde una segunda zona del terminal móvil, usar el identificador para dirigir (110) la respuesta a la entidad que originó la búsqueda, donde la búsqueda no se transmitió en la segunda zona, la primera zona está asociada con un primer nodo de control de red de radio y la segunda zona está asociada con un segundo nodo de control de red de radio.
Description
Método y aparatos para comunicarse por radio y
respuesta a la comunicación en un sistema de comunicaciones móviles
por radio.
Esta solicitud de patente está relacionada con
la Solicitud de Patente de Estados Unidos, del mismo cesionario,
número de serie 09/071.886, presentada el 5 de mayo de 1998,
titulada "Búsqueda en Zona multicélulas para un sistema de
comunicaciones celulares" y la Solicitud de Patente de Estados
Unidos número de serie 09/258.151, presentada el 26 de febrero de
1999, y titulada "Método y aparato para transferir información
entre terminales móviles y entidades en una red de acceso
radio".
La presente invención tiene aplicación a
comunicaciones celulares y se refiere a respuestas de terminales
móviles a búsquedas en un sistema de comunicaciones móviles.
Un teléfono celular es un ejemplo de lo que
generalmente se caracteriza como una "estación móvil" (MS), un
"terminal móvil" (MT), o incluso más generalmente como
"equipo de usuario" (UE). El término terminal móvil se emplea
a continuación a efectos de descripción. Se ofrecen servicios de
telecomunicaciones entre una red celular de telecomunicaciones y un
terminal móvil por una interface de aire, por ejemplo, por radio
frecuencias. Un terminal móvil activo comunica por la interface de
aire con una o más estaciones base. Las estaciones base son
gestionadas por controladores de estación base (BSCs), que en
algunos sistemas, se conocen como controladores de red de radio
(RNCs). El término RNC se emplea a continuación a efectos de
descripción. Los controladores de red de radio están acoplados a
una o más redes de telecomunicaciones mediante uno o más nodos de
control tales como un nodo de centro de conmutación móvil (MSC)
para conectar a redes de conmutación de circuito, orientadas a
conexión, tales como PSTN y/o RDSI, y un nodo del radio servicio
general de paquetes (por ejemplo, GPRS) para conectar a redes de
conmutación de paquetes, sin conexión, tales como Internet.
Un sistema simplificado de comunicaciones
celulares se representa en formato de bloques de función en la
figura 1. Una red central ejemplar está conectada a varios
controladores de red de radio (RNC) incluyendo RNC1, RNC2, y RNC3.
Cada RNC controla la asignación de recursos de radio y operaciones
de conectividad de radio para un conjunto de células: RNC1 controla
las células 1:1-1:5, RNC2 controla las células
2:1-2:5, y RNC3 controla las células
3:1-3:5. Los RNCs comunican por medio de una red de
señales, por ejemplo, el sistema de señalización número 7 (SS7), y
una red de transporte. Cada célula es una zona geográfica donde la
cobertura radio la proporciona el equipo radio de estación base en
el lugar de la estación base. Una estación base puede servir a una o
más células. Tiene lugar una "transferencia" cuando un
terminal móvil pasa de una célula antigua a una célula nueva, lo
que permite a los terminales móviles "itinerar" distancias
considerables. Cada célula es identificada usando una identidad
única emitida en dicha célula por un canal de difusión común.
Como se ha indicado en la figura 1, los RNCs,
que interconectan las red de señalización y transporte, y el equipo
radio de estación base en cada una de las células incluyen
conjuntamente una red de acceso radio (RAN). Los terminales móviles
(MTs) permiten a un abonado acceder a servicios de
telecomunicaciones ofrecidos por la red central mediante la RAN. La
red de acceso radio controla las conexiones y transmisiones radio
entre la red central y los terminales móviles.
Se puede asignar funciones diferentes a los RNCs
en la RAN dependiendo de las circunstancias, las configuraciones,
etc. Una función de RNC es la de un RNC de "control" (CRNC) que
controla los recursos radio en su conjunto de células. En el
ejemplo representado en la figura 1, el RNC1 es el RNC de control de
las células 1:1 a 1:5, el RNC2 es el RNC de control de las células
2:1 a 2:5, y el RNC3 es el RNC de control de las células 3:1 a
3:5.
La figura 2 representa células adyacentes en una
red celular de comunicaciones. Una célula activa denota la célula
que soporta actualmente una conexión radio con un terminal móvil.
Las células contiguas adyacentes pueden ser seleccionadas por el
terminal móvil mediante transferencia directa para soportar la
conexión. La transferencia directa o la reselección de células es
un proceso donde un terminal móvil propiamente dicho continúa una
conexión establecida entre una red central y el terminal móvil
cuando el terminal móvil se desplaza entre diferentes células en la
red de acceso radio. En contraposición a la transferencia
tradicional, el terminal móvil en transferencia directa reestablece
independientemente la conexión radio con una nueva célula. Este
reestablecimiento de la conexión se realiza sin notificación
anterior mediante la célula antigua. Tampoco hay preparación previa
en la red para continuar la comunicación mediante la nueva célula.
Es el terminal móvil quien inicia y orquesta la transferencia
directa más bien que la red central, el nodo de red central (por
ejemplo, un MSC), o la red de acceso radio (RAN).
La figura 3 ilustra un ejemplo donde las células
controladas por RNC1-RNC3 están agrupadas en zonas
de registro, RA1-RA6, cada una de las cuales contra
de una o varias células. La información transmitida en el canal de
difusión en cada célula puede contener identificadores de célula y
zona de registro a efectos de control de registro. A condición de
que tales identificadores de célula y zona de registro emitidos por
una célula específica contengan los mismos identificadores de
célula y zona de registro asignados al terminal móvil durante el más
reciente procedimiento de actualización de célula o RA, el terminal
móvil no necesita registro. Sin embargo, cuando el terminal móvil
no reconoce los identificadores de célula y zona de registro
difundidos en la célula, inicia un procedimiento de actualización
de RA.
Para llegar a un terminal móvil, la red de radio
inicia un procedimiento de búsqueda. Más específicamente, un
mensaje de búsqueda conteniendo la identidad de terminal móvil es
transmitido en un canal de búsqueda. Para que el mensaje de
búsqueda sea dirigido a una zona donde el terminal móvil está
situado, la red de radio guarda en memoria, determina, la posición
corriente de la estación móvil a nivel de célula, a nivel de zona
de registro, o a algún otro nivel. La búsqueda es transmitida
entonces en una zona de búsqueda que, por ejemplo, puede ser
(aunque no necesariamente) idéntica a la célula de registro o una
zona de registro. Otra zona de búsqueda ejemplar puede corresponder
a las células 1:1-1:5 asociadas con RNC1 como se
representa en la figura 1.
Cuando el terminal móvil escucha el canal de
búsqueda en su célula corriente, puede decidir cambiar a otra
célula usando un proceso de reselección de célula como resultado del
cambio de las condiciones de radio. Más específicamente, otra
célula puede tener mejores condiciones radio corrientes para
comunicación con dicho terminal móvil. La reselección de célula
puede ser decidida en base a uno o más criterios de evaluación de
selección de célula. Por ejemplo en un sistema basado en CDMA, el
terminal móvil que escucha búsquedas solamente tiene que estar
preocupado por la calidad de la transmisión de enlace descendente
desde la estación base en la célula corriente. Por otra parte, si
el terminal móvil debe responder a la búsqueda, debe considerar las
condiciones radio de enlace ascendente en las que debe transmitir en
dicha célula. Las condiciones de enlace ascendente pueden no ser
óptimas, lo que significa que el móvil tendría que transmitir a una
potencia más alta que desde una célula más óptima. En este ejemplo,
el móvil puede seleccionar la célula más óptima antes de transmitir
una respuesta a la búsqueda. Si el terminal móvil cambia su célula
corriente, la nueva célula puede pertenecer a una nueva zona de
registro. Normalmente, esto dispararía un procedimiento de
registro.
El deseo de seleccionar la célula más óptima,
por ejemplo, hallar y seleccionar la célula con las mejores
condiciones radio de enlace ascendente y enlace descendente, lo
equilibra la necesidad de conservar potencia de la batería del
terminal móvil. Por lo tanto, el terminal móvil puede limitar la
evaluación de selección de célula a ciertos períodos de tiempo tal
como solamente cuando el terminal móvil está escuchando el canal de
búsqueda. De otro modo, el terminal móvil debe usar preciosa
potencia de la batería para realizar el proceso de evaluación de
reselección de célula en otro tiempo separado del tiempo en que está
activo para escuchar el canal de búsqueda.
El terminal móvil responde a una búsqueda
enviando un mensaje de respuesta a búsqueda a la red de radio.
Tradicionalmente, el terminal móvil responde al mensaje de búsqueda
en la misma célula donde recibió dicho mensaje de búsqueda. Sin
embargo, dado que el terminal móvil está escuchando el canal de
búsqueda, también puede estar evaluando si la célula corriente es
la célula óptima, por ejemplo, para transmisión de enlace ascendente
en respuesta a la búsqueda en un sistema basado en CDMA, antes de
responder a la búsqueda. Si el terminal móvil logra seleccionar
otra célula más óptima y enviar un mensaje de respuesta a búsqueda a
dicha nueva célula, ese mensaje puede no ser dirigido al originador
de búsqueda. Por ejemplo, si la célula nuevamente seleccionada
pertenece a un RNC diferente del RNC que originó la búsqueda, la
respuesta a búsqueda puede no volver al RNC que originó la búsqueda
o la red central externa origen de la búsqueda. Además, la nueva
célula podría pertenecer a otro operador de red, o incluso otro
tipo de sistema celular, por ejemplo, GSM en lugar de CDMA de banda
ancha. El resultado es un número significativo de respuestas a
búsqueda "no solicitadas" que no son reconocidas por el nodo
de control de red radio receptor, y por lo tanto, no son dirigidas
al originador de búsqueda. En sistemas móviles de comunicaciones de
segunda generación, tales como GSM, esta situación se evita
prohibiendo que un terminal móvil responda a una búsqueda de una
célula fuera de la zona de registro donde está registrado. Pero
esta prohibición restringe en gran medida la flexibilidad y zona de
cobertura de la red de radio.
Es igualmente posible limitar el terminal móvil
de modo que solamente responda a la búsqueda en la célula donde
recibió la búsqueda. Sin embargo, el terminal móvil puede ser
forzado a permanecer en una célula no óptima con pobres condiciones
de radio, dando lugar posiblemente a mensajes erróneamente recibidos
o transmitidos. El terminal móvil tendría que supervisar las
condiciones de enlace ascendente y enlace descendente de sus
células corriente y contiguas para determinar y seleccionar la
célula óptima en tiempos distintos de cuando recibe una búsqueda.
Esto puede ser aceptable si tales evaluaciones se producen
frecuentemente, pero a costo de mayor pérdida de batería en el
terminal móvil resultante de las evaluaciones frecuentes. Además,
incluso con períodos de evaluación más grandes, las condiciones de
radio pueden cambiar rápidamente de modo que hay posibilidad de que
las condiciones de radio puedan haber cambiado a peor en el tiempo
en que el terminal móvil esté escuchando/respondiendo a una
búsqueda.
US-A-5.381.464
describe un método para establecer una llamada de telecomunicaciones
en un sistema celular inalámbrico. Si un móvil está cerca de un
límite entre zonas servidas por dos MSCs diferentes, el móvil es
buscado por uno de los MSCs, mientras que el otro está alerta para
escuchar respuestas a búsqueda procedentes de la estación móvil
buscada.
US-A-5.319.699
describe un método para dirigir una llamada a un abonado al servicio
de teléfono inalámbrico. Al abonado se le asigna un número y se
determina el número de la estación fija más próxima. Para que cada
llamada sea dirigida al abonado, se lee el número de la estación
fija más próxima de una base de datos y esa estación fija envía un
mensaje de llamada incluyendo el número de teléfono y el número de
la estación fija al teléfono. Se establece una llamada enviando un
mensaje de respuesta desde el teléfono a la estación fija
conteniendo el número del teléfono y el número de la estación
fija.
La presente invención resuelve estos problemas
proporcionando un mecanismo para dirigir eficiente y fiablemente
una respuesta a búsqueda desde un terminal móvil al originador de
búsqueda, aunque el terminal móvil haya seleccionado una nueva
célula más óptima justo antes de responder a la búsqueda. Como
resultado, el proceso de evaluación y selección de célula solamente
se tiene que realizar mientras el móvil está escuchando al canal de
búsqueda, prolongando por ello la duración de la batería del
terminal móvil. Dado que el terminal móvil comprueba la célula
óptima justo antes de transmitir una respuesta a búsqueda, hay menos
posibilidad de mayor interferencia producida por la transmisión de
enlace ascendente, de una conexión perdida, o de un error en el
mensaje.
Un identificador de origen de búsqueda está
asociado con un origen de una búsqueda a un terminal radio móvil.
El terminal móvil responde a la búsqueda usando el identificador.
Por ejemplo, suponiendo que la búsqueda al terminal móvil esté en
una primera zona, el terminal móvil responde a la búsqueda de una
segunda zona e incluye el identificador en esa respuesta. La
respuesta a búsqueda puede ser parte de un mensaje de acceso
aleatorio inicial o incluido con un mensaje de acceso a búsqueda
enviado por el terminal móvil después de realizar una conexión con
la red de radio. El identificador se usa para dirigir la respuesta a
búsqueda a través de la red de radio en último término al
originador de búsqueda. Varias realizaciones de enrutamiento
ejemplares usando el identificador en una respuesta a búsqueda del
terminal móvil se describen a continuación. El identificador puede
ser, por ejemplo, un identificador de zona de búsqueda, un
identificador de zona de registro, o un identificador de
intercambio de red y puede ser incluido en la búsqueda.
Alternativamente, el identificador no tiene que estar incluido en
la búsqueda. Un identificador ejemplar en esta situación es la
identidad de la célula donde el terminal móvil recibió la
búsqueda.
Los anteriores y otros objetos, características,
y ventajas de la invención serán evidentes por la descripción
siguiente de realizaciones ejemplares preferidas como se ilustra en
los dibujos acompañantes en los que caracteres de referencia se
refieren a las mismas partes en todos ellos. Aunque se representan
bloques funcionales individuales en muchas figuras, los expertos en
la técnica apreciarán que estas funciones pueden ser realizadas por
circuitos de hardware individuales, por microprocesador digital un
adecuadamente programado u ordenador de propósito general, por
circuito integrado específico de aplicación (ASIC), y/o por uno o
más procesadores de señales digitales (DSPs).
La figura 1 es un diagrama simplificado de
bloques de función de un sistema de comunicaciones por radio con
una red de acceso radio.
La figura 2 es un diagrama que ilustra
conceptualmente una red celular de radio que identifica células
activas rodeadas por células contiguas.
La figura 3 ilustra zonas de registro
ejemplares.
La figura 4 es un diagrama de bloques
funcionales de un sistema de comunicaciones móviles incluyendo un
sistema de telefonía móvil universal basado en CDMA de banda ancha
(UMTS) y un sistema global de comunicaciones móviles (GSM).
La figura 5 es un diagrama de bloques
funcionales de un RNC y una estación base representados en la figura
4.
La figura 6 es un diagrama de bloques
funcionales de un terminal móvil representado en la figura 4.
La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra
un procedimiento de respuesta a búsqueda en célula contigua según
una realización ejemplar de la presente invención.
Las figuras 8A-8D ilustran
formatos simplificados ejemplares para un mensaje de búsqueda, un
mensaje de acceso aleatorio inicial, y un mensaje de respuesta a
búsqueda, respectivamente, que incorporan un identificador de
origen de búsqueda.
La figura 9 ilustra un escenario de
búsqueda/respuesta a búsqueda no limitador ejemplar en el que se
emplea la presente invención.
Las figuras 10 y 11 son diagramas de señales que
ilustran diferentes implementaciones ejemplares de la invención
según el escenario de búsqueda/respuesta a búsqueda ejemplar de la
figura 9.
La figura 12 es otro escenario de
búsqueda/respuesta a búsqueda no limitador ejemplar en el que se
emplea la presente invención.
La figura 13 ilustra cuatro diagramas de señales
(A-D) de diferentes implementaciones ejemplares de
la invención según el ejemplo representado en la figura 12.
Y la figura 14 es otro escenario de
búsqueda/respuesta a búsqueda no limitador ejemplar en el que se
emplea la presente invención.
En la descripción siguiente, a efectos de
explicación y no de limitación, se exponen detalles específicos,
tales como realizaciones particulares, arquitecturas de red, flujos
de señalización, protocolos, técnicas, etc, con el fin de
proporcionar una comprensión de la presente invención. Sin embargo,
será evidente a los expertos en la técnica que la presente
invención se puede poner en práctica en otras realizaciones que se
apartan de estos detalles específicos. Por ejemplo, la presente
invención se describe a veces en el contexto ejemplar de redes de
acceso por radio que tienen un nodo de control de red de radio en un
sistema de comunicaciones móviles por radio basado en CDMA de banda
ancha. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que la
presente invención se puede aplicar a otros tipos de sistemas de
radio móviles y redes de radio. En otros casos, las descripciones
detalladas de métodos, interfaces, dispositivos, protocolos y
técnicas de señalización conocidos se omiten para no oscurecer la
descripción de la presente invención con detalles innecesarios.
La presente invención se puede aplicar en
cualquier sistema de comunicaciones móviles incluyendo el
representado en la figura 1 antes descrito. Otro ejemplo no
limitador es el sistema de comunicaciones móviles representado en
la figura 4 ahora descrito. Una red central externa, de conmutación
de circuitos, representativa, representada como una nube 12 puede
ser, por ejemplo, la red telefónica pública conmutada (PSTN) y/o la
red digital de servicios integrados (RDSI). Otra red central
externa de conmutación de circuitos puede corresponder a otra red
de radio móvil terrestre pública (PLMN) 13. Una red central externa
de conmutación de paquetes representativa representada como la nube
14 puede ser, por ejemplo, una red IP tal como Internet. Las redes
centrales están acopladas a nodos de servicio de red
correspondientes 16. La red PSTN/RDSI 12 y otra red PLMN 13 están
conectadas a un nodo central de conmutación de circuitos (CSCN),
tal como un centro de conmutación móvil (MSC), que realiza
servicios de conmutación de circuitos.
Cada uno de los nodos de servicio de red central
18 y 20 es parte de un sistema de comunicaciones móviles existente
del tipo de segunda generación análogo al sistema global de
comunicaciones móviles (GSM). En GSM, el MSC 18 está conectado por
una interface A a un subsistema de estación base GSM (BSS) 22 que a
su vez está conectado a una radio estación base 23 por una
interface A'. La red de paquetes conmutados 14 está conectada a un
nodo central de conmutación de paquetes (PSCN), por ejemplo, un nodo
de servicio radio de paquetes GSM (GPRS) 20 adaptado para realizar
servicios del tipo de conmutación de paquetes en el contexto de GSM
que a veces se denomina el nodo de servicio GPRS sirviente (SGSN).
El nodo GPRS está conectado al GSM BSS 22 por una interface Gb.
Cada uno de los nodos de servicio de red central
18 y 20 también es parte de un sistema universal de
telecomunicaciones móviles de tercera generación (UMTS). En UMTS,
los nodos de servicio de red central 18 y 20 están acoplados a una
red de acceso radio terrestre UMTS (UTRAN) 24 por una interface de
red de acceso radio. La UTRAN 24 incluye uno o más sistemas de red
de radio (RNS) 25 cada uno con un controlador de red de radio (RNC)
26 acoplado a una pluralidad de estaciones base (BS) 28 y a los
RNCs en la UTRAN 24.
El acceso radio por GSM se basa en el principio
conocido del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) donde
canales de intervalo de tiempo son multiplexados en el tiempo a
varias frecuencias. El acceso radio por la interface radio UMTS se
basa en acceso múltiple por división de código de banda ancha
(WCDMA) con canales de radio individuales asignados usando códigos
de canalización o dispersión CDMA. Naturalmente, se puede emplear
otros métodos de acceso. WCDMA proporciona una anchura de banda
ancha para servicios multimedia y otras demandas de alta tasa de
transmisión así como características robustas como transferencia de
diversidad y receptores RAKE para asegurar un servicio de
comunicación de alta calidad en un entorno frecuentemente cambiante.
A cada estación móvil se la asigna su propio código de cifrado para
que una estación base 28 identifique transmisiones de dicha
estación móvil particular. La estación móvil también usa su propio
código de cifrado para identificar transmisiones de la estación
base en un canal de difusión general o común o transmisiones
específicamente destinadas a dicha estación móvil. Dicho código de
cifrado distingue la señal cifrada de todas las otras transmisiones
y ruido presente en la
misma zona.
misma zona.
Se representan diferentes tipos de canales de
control puenteando la interface radio. Por ejemplo, en la dirección
directa o de enlace descendente, hay varios tipos de canales de
difusión incluyendo un canal de difusión general (BCH), un canal de
búsqueda (PCH), y un canal de acceso directo (FACH) para
proporcionar varios tipos de mensajes de control a las estaciones
móviles. En la dirección inversa o de enlace ascendente, las
estaciones móviles emplean un canal de acceso aleatorio (RACH)
siempre que se desea acceder para realizar registro de posición,
origen de llamada, respuesta a búsqueda, y otros tipos de
operaciones de acceso.
En la figura 5 se representan diagramas
simplificados de bloques funcionales del controlador de red de radio
26 y la estación base 28. El controlador de red de radio 26 incluye
una memoria 50 acoplada a circuitería de procesado de datos 52 que
realiza numerosas operaciones de procesado de datos y radio
requeridas para realizar su función de control y realizar
comunicaciones entre el RNC y otras entidades tales como los nodos
de servicio de red central, otros RNCs, y estaciones base. La
circuitería de procesado de datos 52 puede incluir alguno o una
combinación de ordenador de propósito general, microprocesador,
microcontrolador, circuitería lógica dedicada, DSP, ASIC, etc,
adecuadamente programados o configurados como se ha descrito
anteriormente. La estación base 28 incluye una unidad de control y
proceso de datos 54 que, además de realizar operaciones de procesado
relativas a comunicaciones con el RNC 26, realiza un número de
operaciones de medición y control asociadas con equipo radio de
estación base incluyendo transceptores 56 conectados a una o más
antenas 58.
Un diagrama simplificado de bloques de función
de una estación móvil 30 se representa en la figura 6. La estación
móvil 30 incluye una antena 74 para transmitir señales y para
recibir señales de una estación base 28. La antena 74 está acoplada
a circuitería transceptora radio incluyendo un modulador 70 acoplado
a un transmisor 72 y un demodulador 76 acoplado a un receptor 80.
Las señales transceptadas radio incluyen información de
señalización según una norma o normas de interface de aire
aplicable(s) a los sistemas GSM y CDMA de banda ancha
representados en la figura 4. La unidad de control y proceso de
datos 60 y la memoria 62 incluyen la circuitería necesaria para
implementar funciones audio, lógicas y de control de la estación
móvil. La memoria 62 guarda programas y datos. Un altavoz o
auricular convencional 82, micrófono 84, teclado 66, y pantalla 64
están acoplados a la unidad de control y proceso de datos 60 para
formar la interface de usuario. Una batería 68 alimenta los varios
circuitos necesarios para la operación de la estación móvil.
Ahora se describe una implementación ejemplar de
la invención usando el diagrama de flujo representado en la figura
7 identificado como respuesta a búsqueda en célula contigua (bloque
100). Inicialmente, un terminal móvil es buscado en una
célula(s) o zona(s) corriente(s) donde se
considera que se encuentra el móvil (bloque 102). Un identificador,
a veces llamado un identificador de origen de búsqueda, está
asociado con la búsqueda y se puede incluir o no con la búsqueda
(bloque 102). El identificador está asociado con el originador de
la búsqueda y puede identificar algún punto, puerto, nodo, o
dirección en la red de acceso radio donde se originó la búsqueda,
por ejemplo. En el bloque 106, el terminal móvil evalúa si alguna
célula contigua es más óptima que la célula sirviente corriente. Si
es así, el terminal móvil selecciona dicha célula más óptima. El
terminal móvil identificado en la búsqueda responde (por ejemplo,
desde algún lugar en la red de acceso radio), a la red de acceso
radio usando el identificador (bloque 108). Si el terminal móvil
seleccionase una célula contigua más óptima, la respuesta a
búsqueda se transmitiría desde dicha célula nuevamente seleccionada
más bien que desde la célula en la que se recibió la búsqueda.
La red de acceso radio detecta el identificador
y lo usa para dirigir la respuesta a búsqueda del terminal móvil al
originador de la búsqueda, por ejemplo, al punto, puerto, nodo, o
dirección en la red de acceso radio donde se originó la búsqueda
(bloque 110). De esta forma, si el terminal móvil responde a la
búsqueda desde una célula contigua que es ahora más óptima que la
célula en la que el terminal móvil recibió la búsqueda,
la(s) red(es) de acceso radio es (son), no obstante,
capaz (capaces) de dirigir adecuadamente la respuesta a búsqueda en
virtud del identificador. De hecho, las células contiguas pueden
incluir células pertenecientes a otros RNCs, otros operadores
celulares, o incluso otros tipos de sistemas de acceso radio. Por
ejemplo, cuando el terminal móvil recibe la búsqueda mediante una
célula WCDMA/UTRAN, puede ser más óptimo responder en una célula
GSM.
Las figuras 8A-8D muestran
formatos de señales simplificados, no limitadores, ejemplares, que
pueden ser usados en mensajes de búsqueda y respuestas a búsqueda
desde el terminal móvil. La figura 8A ilustra una porción
simplificada de un mensaje de búsqueda incluyendo un campo de
identificador de terminal móvil (MT ID) así como un campo de
identificador de origen de búsqueda. La MT ID se usa dentro del nodo
originador de búsqueda para asociar la respuesta a búsqueda con la
búsqueda. El identificador de origen de búsqueda podría ser una
identidad de zona de búsqueda, una identidad de zona de registro, o
un identificador o dirección RNC.
Como alternativa a incluir el identificador de
origen de búsqueda en el mensaje de búsqueda, una ID de célula
correspondiente a la célula donde el terminal móvil recibió la
búsqueda puede ser usada como el identificador de origen de
búsqueda. Dado que la ID de célula se difunde a todos los terminales
móviles en la célula por el canal de difusión de célula, no hay que
incluir la ID de célula en el mensaje de búsqueda, simplificando
por ello la implementación de la invención en sistemas existentes
dado que el formato del mensaje de búsqueda no tiene que ser
alterado.
En cualquier señal de respuesta a búsqueda del
terminal móvil, el identificador de origen de búsqueda recibido en
la búsqueda se incluye y es utilizado por red de radio para dirigir
la respuesta a búsqueda al originador de búsqueda. La figura 8B
ilustra un ejemplo no limitador donde la respuesta a búsqueda se
incluye en un mensaje de acceso aleatorio inicial antes de
establecer una conexión entre el terminal móvil y la red de radio.
El terminal móvil incluye el identificador de origen de búsqueda
recibido en la búsqueda o algún otro mensaje emitido de la red de
radio además de los campos usuales tal como un campo MT ID. El
mensaje de acceso aleatorio inicial puede ser recibido por una
estación base asociada con un RNC A diferente del RNC B que controla
la estación base que transmitió la búsqueda recibida por el
terminal móvil. En ese caso, el contenido del mensaje de acceso
aleatorio inicial es enviado al RNC B por el RNC A usando el
identificador de origen de búsqueda. En este ejemplo, la
responsabilidad de la conexión con el terminal móvil es el RNC B que
transmitió la búsqueda al terminal móvil.
El mensaje de acceso aleatorio inicial puede
incluir la ID de célula así como los campos usuales tal como MT ID
como se representa en la figura 8C. La célula ID se refiere a la
célula donde el terminal móvil recibió la búsqueda. El mensaje de
acceso aleatorio inicial puede ser recibido por una estación base
asociada con un RNC A diferente del RNC B que controla la estación
base que transmitió la búsqueda recibida por el terminal móvil. En
ese caso, el contenido del mensaje de acceso aleatorio inicial es
enviado al RNC B por RNC A usando la ID de célula.
Otro formato de respuesta a búsqueda no
limitador ejemplar es un mensaje de respuesta a búsqueda
representado en la figura 8D transmitido por la estación móvil
después de establecer una conexión entre el terminal móvil y un RNC
asociado con la célula en la que el terminal móvil responde. En
otros términos, el terminal móvil no incluye el identificador de
origen de búsqueda en el mensaje de acceso aleatorio inicial
devuelto a la red de radio. En cambio, el acceso aleatorio inicial
y la conexión al terminal móvil son manejados por el RNC asociado
con la estación base que recibe el mensaje de acceso aleatorio
inicial, que no es necesariamente el mismo RNC que envió la
búsqueda. Cuando se establece la conexión con el terminal móvil, el
terminal móvil envía un mensaje de respuesta a búsqueda que incluye
el identificador de origen de búsqueda. Este mensaje de respuesta a
búsqueda es enviado entonces al RNC que envió la búsqueda.
La figura 9 ilustra una aplicación ejemplar de
la presente invención a un escenario donde el terminal móvil está
en o cerca del límite entre la célula 1:5 y la célula 2:1. La célula
1:5 es controlada por RNC 1, y la célula 2:1 es controlada por RNC
2. Los dos RNCs están acoplados juntamente por medio de un enlace b.
El terminal móvil MT es buscado en todas las células
1:1-1:5 controladas por RNC 1. Así, el RNC 1 está
asociado con el origen de la búsqueda. Sin embargo, el terminal
móvil responde a la búsqueda en la célula 2:1. En este ejemplo no
limitador, la dirección del RNC 1 se incluye en la búsqueda y sirve
como el identificador de origen de búsqueda. Como resultado de que
el identificador de origen de búsqueda está incluido, la respuesta a
búsqueda en el mensaje de acceso aleatorio inicial a la célula 2:1
es dirigido al RNC 1 mediante el enlace b. La figura 10 ilustra un
diagrama de señalización simplificado donde la búsqueda es enviada
al terminal móvil desde RNC 1 al MT mediante la célula 1:5. El MT
envía su respuesta en el mensaje de acceso aleatorio inicial (RA) a
la célula 2:1 enviada a RNC 2 que redirige dicho mensaje a RNC 1. En
lugar de incluir una respuesta a búsqueda en el mensaje de acceso
aleatorio inicial análogo al representado en la figura 10, el
terminal móvil puede incluir la ID de célula de la célula donde el
terminal móvil recibió el mensaje de búsqueda en el mensaje de
acceso aleatorio inicial. En este caso, el mensaje de acceso
aleatorio inicial es dirigido a RNC 1 mediante RNC 2 usando la ID
de célula.
Alternativamente, si el terminal móvil no
incluye el identificador de origen de búsqueda en el mensaje de
acceso aleatorio inicial, se establece una conexión entre RNC 2 y el
terminal móvil. Cuando se establece la conexión al terminal móvil,
el terminal móvil envía un mensaje de respuesta a búsqueda
incluyendo el identificador de origen de búsqueda que identifica a
RNC 1. En consecuencia, RNC 2 envía el mensaje de respuesta a
búsqueda a RNC 1 mediante el enlace b. La figura 11 es un diagrama
de señalización simplificado para esta implementación ejemplar
alternativa.
La invención se aplica fácilmente a escenarios
de enrutamiento más complicados. Considérese el ejemplo ilustrado
en la figura 12. Se representan tres RNCs con RNCs adyacentes que
comunican mediante los enlaces b y c. RNC 1 controla las células
1:1-1:5; RNC 2 controla las células
2:1-2:5; y RNC 3 controla las células
3:1-3:5. Ambos RNCs 1 y 2 están acoplados a un nodo
de red central externa, que en este ejemplo, es MSC 1 mediante los
enlaces a y f, respectivamente. RNC 3 está acoplado mediante el
enlace e a otro nodo de red central externa, que en este ejemplo,
es MSC 2. Los MSCs están acoplados juntamente por el enlace d. El
terminal móvil está situado en o cerca del límite de las células
2:5 y 3:1.
La búsqueda se origina en MSC 1, y el terminal
móvil es buscado en las células 1:1-2:5. Aunque el
terminal móvil recibe la búsqueda en la célula 2:5, responde en la
célula 3:1. Se ilustran cuatro alternativas ejemplares en los
diagramas de señalización simplificados A-D
representados en la figura 13. En el diagrama A, el identificador
de origen de búsqueda identifica RNC 2. La respuesta a búsqueda del
terminal móvil en el mensaje de acceso aleatorio inicial a la
célula 3:1 incluye el identificador de RNC 2. RNC 3 recibe que
mensaje y lo redirige a RNC 2 mediante el enlace c. RN C 2 envía
entonces la respuesta a búsqueda mediante el enlace f a MSC 1.
Alternativamente, el mensaje de búsqueda puede
no incluir una dirección de origen de búsqueda. En cambio, el
terminal móvil incluye la ID de célula de la célula 2:5 en el
mensaje de acceso aleatorio inicial. El mensaje de acceso aleatorio
inicial es dirigido usando la ID de célula a RNC 2, y la conexión se
establece entre RNC 2 y el MT. Entonces el mensaje de respuesta a
búsqueda es enviado del terminal móvil usando la conexión
establecida mediante RNC 2 a MSC 1.
En el diagrama B, el terminal móvil no incluye
la dirección de originador de búsqueda en el mensaje de acceso
aleatorio inicial. En cambio, se establece una conexión entre RNC 3
y el terminal móvil. A continuación, el terminal móvil envía un
mensaje de respuesta a búsqueda incluyendo el identificador de
origen de búsqueda (que aquí identifica RNC 2) a RNC 3. RNC 3 envía
entonces dicho mensaje mediante el enlace c a RNC 2, y RNC2 envía
el mensaje a MSC 1 mediante el enlace f. Este escenario es aplicable
cuando el terminal móvil recibe una búsqueda después de haber
establecido una conexión con RNC 3.
En el diagrama de señalización C, la respuesta a
búsqueda del terminal móvil a RNC3 incluye un identificador de
origen de búsqueda, que en este ejemplo, identifica MSC 1. Dado que
el MSC 2 está encima de RNC 3 en la jerarquía arquitectónica, la
respuesta a búsqueda es dirigida mediante el enlace e a MSC 2. El
MSC 2 dirige la respuesta a búsqueda a MSC 1 mediante el enlace d
que acopla los dos MSCs. En el diagrama de señalización D, la
dirección de origen de búsqueda origen de la respuesta a búsqueda
del terminal móvil identifica de nuevo a MSC 1. Aunque MSC 1 no
está encima de RNC 3, se puede prever un enlace g para acoplar MSC 1
y RNC3, si se desea. Si éste es el caso, la respuesta a búsqueda
puede ser dirigida entonces por RNC 3 directamente a MSC 1 mediante
el enlace g.
En otra aplicación ejemplar no limitadora de la
invención ilustrada en la figura 14, el terminal móvil recibe una
búsqueda en una célula perteneciente a un tipo del sistema de acceso
radio, es decir, un sistema basado en WCDMA, en la célula 2:5. El
terminal móvil selecciona entonces una célula 4:1 perteneciente a
otro tipo de sistema de comunicaciones móviles, es decir, un
sistema GSM, y establece una conexión con el BSC. En este ejemplo,
un identificador de origen de búsqueda identifica a MSC 1. Un
mensaje de respuesta a búsqueda incluyendo el identificador de
origen de búsqueda es enviado por el terminal móvil en la conexión
establecida y es dirigido al MSC 1 mediante el MSC 2. En esta
configuración ejemplar particular, MSC 2 consulta con un servidor de
dirección de nodo (NAS) usando el identificador de origen de
búsqueda y la MT ID. NAS devuelve la dirección MSC 1 y MSC 2 usa
entonces la dirección MSC 1 para dirigir la búsqueda mensaje por
medio de la red de señales a MSC 1.
La utilización del identificador de origen de
búsqueda de la invención en respuestas a búsqueda procedentes del
terminal móvil ofrece muchas ventajas. Primera: la inclusión del
identificador de origen de búsqueda es simple y no requiere
mensajes separados, nuevos protocolos de comunicación, o
señalización extra. Segunda: dado que el terminal móvil no tiene
que hallar la célula óptima antes de escuchar las búsquedas en el
canal de búsqueda, se ahorra potencia de la batería del terminal.
El terminal móvil puede escuchar búsquedas en una célula no óptima
y al mismo tiempo hacer las mediciones necesarias para determinar
una célula más óptima. La respuesta a búsqueda puede ser
transmitida desde una nueva célula más óptima que incluso puede ser
controlada por otro operador u otro tipo de sistema celular. Aunque
esa célula no esté en la misma cadena jerárquica de la célula no
óptima donde se recibió la búsqueda, la respuesta a búsqueda todavía
puede ser redirigida fiablemente a la cadena jerárquica originante.
Tercera: y como resultado, se reduce el número de respuestas a
búsqueda no solicitadas que no son reconocidas porque están fuera de
la jerarquía de búsquedas originante. Cuarta: y también como
resultado, el riesgo de caída de una conexión durante el
procedimiento de respuesta a búsqueda se reduce porque el terminal
móvil puede hallar la célula óptima al tiempo de la recepción de
búsqueda y la transmisión de respuesta a búsqueda. Quinta: se
reduce el riesgo de producir interferencia extra como resultado del
nivel más alto de potencia de transmisión que se precisa típicamente
desde una célula no óptima.
Aunque la presente invención se ha descrito en
términos de ejemplos particulares, los expertos en la técnica
reconocerán que la presente invención no se limita a los ejemplos
aquí descritos e ilustrados. También se puede usar diferentes
formatos, implementaciones, y adaptaciones, además de los
representados y descritos, así como muchas modificaciones,
variaciones, y disposiciones equivalentes, para implementar la
invención. Consiguientemente, se pretende que la invención se
limite solamente por el alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims (28)
1. Un método, en un sistema de comunicaciones
móviles por radio incluyendo una red de radio que realiza servicios
de comunicaciones a terminales radio móviles por una interface
radio,
caracterizado por los pasos de:
buscar (102) un terminal móvil en una primera
zona;
proporcionar (104) un identificador asociado con
un origen de la búsqueda al terminal móvil; y
recibir (108) una respuesta, que incorpora el
identificador, a la búsqueda desde una segunda zona del terminal
móvil,
usar el identificador para dirigir (110) la
respuesta a la entidad que originó la búsqueda,
donde la búsqueda no se transmitió en la segunda
zona, la primera zona está asociada con un primer nodo de control
de red de radio y la segunda zona está asociada con un segundo nodo
de control de red de radio.
2. El método de la reivindicación 1, donde el
identificador identifica un nodo en la red de radio.
3. El método de la reivindicación 2, donde el
nodo es un nodo de control de red de radio sirviente que recibe una
petición de buscar el terminal móvil desde una red externa.
4. El método de la reivindicación 1, incluyendo
además:
incluyendo el identificador en la búsqueda,
donde el identificador es un identificador de
zona de búsqueda, un identificador de zona de registro, o un
identificador de red.
5. El método de la reivindicación 1, donde la
primera zona corresponde a una célula, y el identificador es la
identidad de la célula donde el terminal móvil recibió la
búsqueda.
6. El método de la reivindicación 5, incluyendo
además:
difundir la identidad de la célula a todos los
terminales móviles en la célula por un canal de difusión.
7. El método de la reivindicación 1, donde la
respuesta es parte de un mensaje de acceso aleatorio inicial.
8. El método de la reivindicación 1, donde la
respuesta es un mensaje de respuesta a búsqueda.
9. El método de la reivindicación 1, incluyendo
además:
el terminal móvil transmite la respuesta a
búsqueda, que incluye el identificador, por la interface radio.
10. El método de la reivindicación 1, incluyendo
además:
la red de radio dirige la respuesta a búsqueda a
un originador de la búsqueda usando el identificador.
11. El método de la reivindicación 1, incluyendo
además:
transmitir la búsqueda con el identificador al
terminal móvil en una primera célula;
recibir la respuesta a búsqueda incluyendo el
identificador del terminal móvil de una segunda célula.
12. El método de la reivindicación 11, donde la
búsqueda es transmitida por un primer nodo de control de red de
radio asociado con una primera pluralidad de células incluyendo la
primera célula; y
donde la segunda célula es una de una segunda
pluralidad de células asociadas con un segundo nodo de control de
red de radio.
13. El método de la reivindicación 12,
incluyendo además:
el terminal móvil responde a la búsqueda en el
segundo nodo de control de red de radio usando el identificador,
y
\newpage
el segundo nodo de control de red de radio
detecta el identificador, y como resultado, dirige la respuesta a
búsqueda al primer nodo de control de red de radio.
14. El método de la reivindicación 12,
incluyendo además:
establecer una conexión entre el segundo nodo de
control de red de radio y el terminal móvil; y
transmitir un mensaje de respuesta a búsqueda
desde el terminal móvil incluyendo el identificador por la
conexión.
15. El método de la reivindicación 14, donde el
mensaje de respuesta a búsqueda es enviado al primer nodo de
control de red de radio por el segundo nodo de control de red de
radio en base al identificador.
16. El método de la reivindicación 12, donde el
segundo nodo de control de red de radio envía la respuesta a
búsqueda a un nodo de red central externo a la red de radio que
originó la búsqueda.
17. El método de la reivindicación 12, donde el
segundo nodo de control de red de radio envía la respuesta a
búsqueda a una primera red central externa asociada con el segundo
nodo de control de red de radio, y
donde el primer nodo de red central envía la
respuesta a búsqueda a un segundo nodo de red central asociado con
el originador de búsqueda.
18. El método de la reivindicación 11, donde el
terminal móvil reselecciona una célula después de recibir la
búsqueda pero antes de enviar una respuesta a la búsqueda.
19. Un terminal móvil, en un sistema de
comunicaciones móviles por radio incluyendo una red de radio que
realiza servicio de comunicaciones con terminales móviles por una
interface radio, incluyendo:
circuitería de radio (70, 72, 74, 76, 80) capaz
de enviar y recibir información con la red de radio por la
interface radio; y
caracterizado por:
circuitería de procesado de datos (60), acoplada
a la circuitería de radio, configurada para detectar una búsqueda
destinada al terminal móvil en una primera célula, para determinar
un identificador de origen de búsqueda, y para enviar, a una
segunda célula mediante la circuitería de radio por la interface
radio a la red de radio, una respuesta a la búsqueda que incluye el
identificador de origen de búsqueda,
donde la búsqueda no se transmitió en la segunda
célula, estando asociada la primera célula con un primer nodo de
control de radio y estando asociada la segunda célula con un segundo
nodo de control de radio.
20. El terminal móvil de la reivindicación 19,
donde la búsqueda contiene el identificador de origen de
búsqueda.
21. El terminal móvil de la reivindicación 19,
donde el identificador de originador de búsqueda es un identificador
de zona de búsqueda, un identificador de zona de registro, o un
identificador de red.
22. El terminal móvil de la reivindicación 19,
donde el identificador de búsqueda es la identidad de la célula en
la que la búsqueda es detectada.
23. El terminal móvil de la reivindicación 19,
donde la circuitería de procesado de datos está configurada para
enviar la respuesta a búsqueda durante un acceso aleatorio inicial
con la red de radio.
24. El terminal móvil de la reivindicación 19,
donde la circuitería de procesado de datos está configurada para
seleccionar una nueva célula antes de que responda a la
búsqueda.
25. Un nodo de control de red de radio (14), en
un sistema de comunicaciones móviles por radio incluyendo una red
de radio que realiza servicios de comunicaciones a terminales
móviles por una interface radio, caracterizado por:
circuitería de procesado de datos (54)
configurada para proporcionar un identificador de origen de búsqueda
que identifica el nodo de control de red de radio a terminales
móviles situados en una primera zona asociada con el nodo de
control de red de radio y para generar mensajes de búsqueda para
terminales móviles situados en la primera zona; y
circuitería de radio (56, 58), acoplada a la
circuitería de procesado de datos, para transmitir mensajes de
búsqueda por una interface radio en la primera zona, y para recibir
respuesta a mensajes de búsqueda de terminales móviles en la
primera zona incluyendo identificadores de origen de búsqueda,
\newpage
donde la circuitería de procesado de datos está
configurada para:
dirigir mensajes de respuesta a búsqueda hacia
un originador de la búsqueda usando el identificador de origen de
búsqueda si el mensaje de respuesta a búsqueda no era una respuesta
a una búsqueda transmitida por la circuitería de radio en la
primera zona, y
para recibir mensajes de respuesta a búsqueda,
en respuesta a mensajes de búsqueda transmitidos por la circuitería
de radio en la primera zona, dirigidos al nodo de control de red de
radio a través del sistema de comunicaciones móviles por radio.
26. El nodo de control de red de radio en la
reivindicación 25, donde el identificador de origen de búsqueda se
suministra al terminal móvil con el mensaje de búsqueda.
27. El nodo de control de red de radio en la
reivindicación 25, donde el identificador de origen de búsqueda es
una identificación de célula, y la circuitería de radio difunde el
identificador de célula a una célula en la que el terminal móvil se
encuentra actualmente.
28. El nodo de control de red de radio en la
reivindicación 25, donde el identificador de origen de búsqueda es
un identificador de zona de búsqueda, un identificador de zona de
registro, un identificador de célula, o una dirección de red.
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