ES2299595T3 - Arquitectura y protocolo de red inalambrica para servicios de localizacion en una red de datos por paquetes gprs. - Google Patents
Arquitectura y protocolo de red inalambrica para servicios de localizacion en una red de datos por paquetes gprs. Download PDFInfo
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Abstract
Método de transmisión de un mensaje de servicio de localización entre un servidor (38) de localización y una estación (80) móvil en una red (30) de datos por paquetes a través de un nodo (32) de soporte de servicio general de radiocomunicación por paquetes, GPRS, caracterizado porque a través de la trayectoria de mensaje entre el servidor (38) de localización y el nodo (32) de soporte de servicio general de radiocomunicación por paquetes, GPRS, el mensaje se encamina a través del subsistema (60) de estación base.
Description
Arquitectura y protocolo de red inalámbrica para
servicios de localización en una red de datos por paquetes GPRS.
La presente invención se refiere en general al
campo de los sistemas de comunicaciones inalámbricas, y
específicamente a servicios de localización para su uso con el
servicio general de radiocomunicación por paquetes.
El sistema global para comunicaciones móviles
(GSM, Global System for Mobile Communications) es una norma
global para telecomunicaciones inalámbricas. Se ha hecho uso de
diversas normas definidas para GSM (GSM 900, GSM 1800, GSM 1900,
etc.) para proporcionar servicios de radiocomunicación celular en
muchos países en todo el mundo. La norma GSM se desarrolló
principalmente para comunicaciones de voz, pero también se utiliza
para proporcionar servicios de datos con conmutación de circuitos
que requieren una conexión continua. El servicio general de
radiocomunicación por paquetes (GPRS, General Packet Radio
Service) es una extensión reciente de la norma GSM para
proporcionar servicios de datos con conmutación por paquetes a
estaciones móviles GSM. Los servicios de datos con conmutación por
paquetes se utilizan para transmitir cantidades pequeñas de datos o
para transferencias de datos de una naturaleza de ráfaga o
intermitente. Aplicaciones típicas para GPRS incluyen navegación por
Internet, correo electrónico inalámbrico y procesamiento de tarjetas
de crédito. El GPRS se describe más ampliamente en "3rd
Generation Partnership Project; Technical Specification Group
Services and System Aspects; General Packet Radio Service (GPRS);
Service description; Stage 2 (Release 1999)," cuya descripción se
incorpora en el presente documento como referencia.
La norma GSM puede proporcionar una variedad de
servicios de información a abonados. Los servicios de localización
(Location Services, LCS) es un ejemplo de un servicio de
información que GSM proporciona. LCS permite a un abonado o cliente
obtener o determinar la ubicación de una estación móvil GSM que
opera dentro de una red GSM. La ubicación puede determinarse
mediante la red, basándose en mediciones suministradas por la
estación móvil, o puede determinarse mediante la propia estación
móvil y comunicarse a la red. Pueden utilizarse diversos enfoques
para la estimación de la posición, incluyendo tiempo de llegada
(TOA, Time of Arrival,) de enlace ascendente, diferencia de
tiempo observada mejorada (E-OTD, Enhanced
Observed Time Difference), y sistema de posicionamiento global
(GPS, Global Positioning System) asistido. LCS se describe
más ampliamente en "Digital cellular telecommunications system
(Phase 2+); Location Services (LCS); (Functional description) -
Stage 2 (GSM 03.71 version 8.0.0 Release 1999)."
En la norma GSM actual, un servidor centralizado
conocido como el Centro de localización móvil de servicio (SMLC,
Serving Mobile Location Center) gestiona la coordinación y
planificación general de recursos requeridos para realizar el
posicionamiento de una estación móvil. Con el fin de realizar estas
funciones, el SMLC debe intercambiar información con otras entidades
dentro de la red, tales como la estación móvil y/o la unidad de
medición de ubicación (LMU, Location Measuring Unit). Esta
información de ubicación puede ser la posición de la estación
móvil, mediciones a partir de las cuales puede determinarse la
posición de la estación móvil, o datos útiles de otro modo para
determinar la posición del terminal móvil. Por ejemplo, la
información de ubicación puede ser la explicada en "3rd
Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM
EDGE Radio Access network; Mobile Station (MS) - Serving Mobile
Location Centre (SMLC) Radio Resources LCS Protocol (RRLP)"
(Release 1999, v8.3.1), incorporado en el presente documento como
referencia.
Los protocolos de comunicación permiten
intercambio de información ordenada entre nodos o entidades dentro
de una red. Se han desarrollado protocolos de comunicación para
soportar el intercambio de información LCS en redes GSM con
conmutación de circuitos convencionales. En contraposición, los
protocolos de comunicación para redes GPRS están todavía en
desarrollo y no se han finalizado. Por tanto, muchos aspectos del
protocolo de comunicación necesarios para soportar LCS en una red
GPRS todavía no se han resuelto.
Adicionalmente, el documento WO 00 35236 da a
conocer una arquitectura GPRS en la que se transmiten mensajes de
servicio de localización. Los mensajes de servicio de localización
entre una estación móvil y el servidor de localización se encaminan
en una trayectoria de mensaje que va desde el servidor de
localización al SGSN, desde el SGSN al subsistema de estación base,
desde el subsistema de estación base a la estación móvil y de
vuelta.
La presente invención proporciona un método y
aparato para transmitir un mensaje de servicio de localización entre
un servidor de localización y una estación móvil en un sistema de
comunicaciones inalámbricas GPRS. El servidor de localización
genera un mensaje de servicio de localización y trasmite el mensaje
de servicio de localización a un subsistema de estación base; el
subsistema de estación base reenvía el mensaje de servicio de
localización a un nodo de servicio de soporte GPRS; el nodo de
servicio de soporte GPRS reenvía entonces el mensaje de servicio de
localización a una estación móvil, pasando de manera transparente de
nuevo a través del subsistema de estación base. El flujo de
mensajes de servicio de localización desde la estación móvil al
servidor de localización puede seguir la trayectoria inversa. Este
enfoque al encaminamiento de sistema de mensajes de localización
permite a los sistemas de comunicaciones inalámbricas existentes con
conmutación de circuitos soportar servicios de localización en un
entorno GPRS con un mínimo de alteraciones a los protocolos de
hardware y software existentes.
La figura 1 es un diagrama de bloques funcional
de una red de datos por paquetes GPRS según la presente
invención.
La figura 2 es un modelo de protocolos para
comunicaciones entre un servidor de localización y una estación
móvil según la presente invención.
La figura 3 es un modelo de protocolos para
comunicaciones entre un servidor de localización y una unidad de
medición de ubicación Tipo A según la presente invención.
La figura 4 es un modelo de protocolos para
comunicaciones entre un servidor de localización y una unidad de
medición de ubicación Tipo B según la presente invención.
La figura 5 es un modelo de protocolos para
comunicaciones entre un servidor de localización y un subsistema de
estación base según la presente invención.
La figura 6 es un diagrama de flujo de llamadas
que ilustra la señalización entre un cliente de servicios de
localización y un servidor de localización.
La figura 7 es un diagrama de flujo de llamadas
que ilustra un procedimiento para solicitar información de posición
desde una estación móvil.
La figura 8 es un diagrama de flujo de llamada
que ilustra un procedimiento para proporcionar datos de asistencia
a una estación móvil.
La figura 1 muestra la arquitectura lógica de
una red 30 de conmutación por paquetes que implementa el servicio
general de radiocomunicación por paquetes (GPRS) desarrollado para
el sistema global para comunicaciones móviles (GSM). La red 30 de
conmutación por paquetes de la figura 1 comprende al menos un nodo
32 de servicio de soporte GPRS (SGSN, Serving GPRS Support
Node), un nodo 34 de pasarela de soporte GPRS (GGSN, Gateway
GPRS Support Node), un registro 36 de posiciones base (HLR,
Home Location Register), un centro 38 de servicio de
localización móvil (SMLC, Serving Mobile Location Center), un
centro 40 de pasarela de localización móvil (GMLC, Gateway
Mobile Location Center), un subsistema 60 de estación base (BSS,
Base Station Subsystem), una unidad 70 de medición de
ubicación opcional (LMU, Location Measuring Unit) y una
estación 80 móvil (MS, mobile station).
El SGSN 32 contiene la funcionalidad requerida
para soportar GPRS. El SGSN 32 proporciona control de acceso a la
red para la red 30 de conmutación por paquetes. El acceso a la red
es el medio mediante el cual el usuario se conecta a una red de
telecomunicaciones con el fin de utilizar los servicios de la red.
El SGSN 32 se conecta al BSS 40, normalmente mediante una conexión
frame relay. En la red 30 de conmutación por paquetes puede haber
más de un SGSN 32.
El GGSN 34 proporciona interconexión con redes
de conmutación por paquetes externas, denominadas redes 50 de datos
por paquetes (PDN, packet data network), y normalmente está
conectado al SGSN 32 a través de una red medular utilizando el
protocolo TCP/IP o X.25. El GGSN 34 también puede conectar la red 30
de conmutación por paquetes a otras redes móviles terrestres
públicas (PLMN, public land mobile network). El GGSN 34 es
el nodo al que se accede mediante la red 50 de datos por paquetes
externa para entregar paquetes a una estación 80 móvil direccionada
por un paquete de datos. Los paquetes de datos que se originan en
los nodos de direccionamiento de la estación 80 móvil en la PDN 50
externa también pasan a través del GGSN 34. Por tanto, el GGSN 34
sirve como pasarela entre los usuarios de la red 30 de conmutación
por paquetes y la PDN 50 externa, que puede, por ejemplo, ser
Internet u otra red global. Las funciones del SGSN 32 y del GGSN 34
pueden residir en nodos distintos de la red 30 de conmutación por
paquetes o pueden estar en el mismo nodo.
El HLR 36 almacena información de abonado y la
ubicación actual del abonado. A medida que la estación 80 móvil se
mueve dentro de la red, se registra periódicamente con la red de
modo que la red puede hacer un seguimiento del paradero de la
estación 80 móvil. La red actualiza la información de ubicación en
el HLR 36 cuando es necesario. Cuando se recibe una llamada dirigida
a una estación 80 móvil en el SGSN 32, el SGSN 32 envía una
consulta al HLR 36 para obtener la ubicación actual de la estación
80 móvil para su uso en el encaminamiento de la llamada.
El SMLC 38 contiene la funcionalidad requerida
para soportar LCS. El SMLC 38 gestiona la coordinación y
planificación general de recursos requeridos para realizar el
posicionamiento de una estación 80 móvil y por tanto algunas veces
se le denomina servidor de localización. El SMLC 38 puede calcular
la estimación de ubicación final de la estación 80 móvil y la
precisión de la misma. La funcionalidad general del SMLC 38 puede
ser la expuesta en "Digital cellular telecommunications system
(Phase 2+); Location Services (LCS); (Functional description) -
Stage 2 (GSM 03.71 version 8.0.0 Release 1999)," cuya descripción
se incorpora en el presente documento como referencia. En la red 30
de conmutación por paquetes, puede haber más de un SMLC 38.
El GMLC 40 también contiene la funcionalidad
requerida para soportar LCS. El GMLC 40 es el primer nodo al que
accede un cliente LCS externo en una red 30 GSM. El GMLC 40 puede
solicitar información de encaminamiento del HLR 36 a través de una
interfaz apropiada. La funcionalidad general del GMLC 40 puede ser
la expuesta en "Digital cellular telecommunications system (Phase
2+); Location Services (LCS); (Functional description) - Stage 2
(GSM 03.71 version 8.0.0 Release 1999)," a la que se ha hecho
referencia anteriormente. En la red 30 de conmutación por paquetes,
puede haber más de un GMLC 40.
El BSS 60, que incluye un controlador 62 de
estación base (BSC, Base Station Controller) y una o más
estaciones 64 de transceptor base (BTS, Base Transceiver
Station), proporciona una interfaz entre las estaciones 80
móviles y la red 30. La BTS 64 contiene equipos de radiotransmisión
y recepción, hasta las antenas inclusive, y también contiene el
procesamiento de señales específico para la interfaz de radio. El
BSC 64 conecta la BTS 62 con el SGSN 32 y realiza la mayoría de las
funciones de control y gestión del BSS 60. Las principales funciones
del BSC 64 incluyen asignación y liberación de canales de radio y
gestión de traspaso.
La LMU 70 opcional hace que las mediciones de
radio soporten uno o más métodos de posicionamiento, de maneras
ampliamente conocidas en la técnica. La LMU puede ser de un tipo A,
en el que se accede a la LMU 70 a través de la interfaz aérea GSM
normal. Como alternativa, la LMU puede ser de tipo B, en la que se
accede a la LMU 66 a través de una interfaz especial (conocida como
Abis). Aunque las LMU 66 de tipo B pueden ser elementos de red
autónomos, también pueden integrarse en una BTS 64 tal como se
muestra en la figura 1.
La estación 80 móvil puede adoptar cualquier
forma conocida en la técnica. Con fines de explicación en el
presente documento, se supone que la estación 80 móvil es una
estación móvil adaptada GSM con capacidad LCS y GPRS. La estación
80 móvil se registra con el SGSN 32 para recibir servicios de datos
por paquetes de una manera convencional. El registro es el proceso
por el que el ID del terminal móvil se asocia con la(s)
dirección(es) del usuario en la red 30 de conmutación por
paquetes y con el(los) punto(s) de acceso del usuario
a la PDN 50 externa. Después del registro, la estación 80 móvil
normalmente acampa sobre un canal de control común (CCCH, Common
Control Channel) o un canal de control común por paquetes
(Packet Common Control Channel, PCCCH).
Tal como se explicó anteriormente, los mensajes
de servicio de localización fluyen entre la estación 80 móvil y el
SMLC 38. Estos mensajes de servicio de localización pueden ayudar a
la estación 80 móvil a determinar su posición, ayudar al terminal
móvil a tomar mediciones relativas a la posición, y/o ayudar al SMLC
38 a estimar la posición de la estación 80 móvil, dependiendo del
enfoque de medición de ubicación adoptado. Por ejemplo, los mensajes
de servicio de localización pueden comprender los denominados datos
de asistencia, tales como datos de almanaque GPS, datos de
efeméride de GPS, o similares, proporcionados por el SMLC 38 a la
estación 80 móvil. Como alternativa, los mensajes de servicio de
localización pueden ser mediciones de señal temporizada, o
similares, proporcionadas por la estación 80 móvil al SMLC 38.
Mientras que el SMLC 38 se comunica con la estación 80 móvil
utilizando la interfaz aérea de capa física proporcionada por el BSS
60, el protocolo y encaminamiento particulares utilizados para los
mensajes de servicio de localización pueden variar. La presente
invención proporciona un protocolo y encaminamiento de este tipo
utilizados para comunicar mensajes de servicio de localización
entre la estación 80 móvil y el SMLC 38.
La figura 2 muestra un modelo de protocolos
utilizado para transmitir mensajes de servicio de localización entre
un servidor de localización y una estación 80 móvil. Los mensajes de
servicio de localización son mensajes utilizados para transmitir
datos y información de señalización relativos a LCS. El modelo de
protocolos mostrado en la figura 2 utiliza una pila de protocolos
estructurada en capas, realizando cada capa funciones definidas. La
pila de protocolos incluye procedimientos de control de
transferencia (por ejemplo, control de flujo, detección de errores,
corrección de errores y recuperación de errores) para facilitar
transferencia de información entre las diversas entidades.
El protocolo LCS de recursos de radio (RRLP,
Radio Resource LCS Protocol) es el protocolo utilizado para
transferir información relativa a LCS entre la estación 80 móvil y
el servidor de localización, tal como el SMLC 38. Los mensajes
RRLP, denominados genéricamente en el presente documento como
mensajes de servicio de localización, son utilizados por el servicio
de localización, por ejemplo, para enviar un mensaje de solicitud
de posición o enviar datos de asistencia a una estación 80 móvil. La
estación 80 móvil puede utilizar mensajes de servicio de
localización, por ejemplo, para solicitar datos de asistencia desde
el servidor de localización o para transmitir información de
posición al servidor de localización en respuesta a un mensaje de
solicitud de posición. El RRLP es un protocolo del nivel de
aplicación. Todos los mensajes RRLP se transmiten de manera
transparente entre el servidor de localización y la estación 80
móvil.
El protocolo de asistencia LCS BSS (BSSLAP,
LCS BSS Assistance Protocol) y la extensión LCS BSSAP
(BSSAP-LE, BSSAP LCS Extension) soportan
señalización LCS entre el SMLC 38 y el BSS 60. El BSSLAP soporta
funciones LCS específicas (por ejemplo, mediciones de
posicionamiento, mediciones de asistente) y es independiente de
capas de protocolo inferiores. La capa BSSLAP puede estar ausente si
sus funciones se soportan en la capa BSSAP-LE. La
capa BSSAP-LE es una extensión del protocolo de
asistencia BSS. Esta capa lleva las unidades de señalización BSSLAP.
Las funciones de la capa BSSAP-LE incluye
identificación de la versión e identificación BSSLAP, cuando no la
proporcione la capa de red, de los dos puntos de extremo. Esta capa
soporta la segmentación de mensajes BSSLAP que superan las
limitaciones de tamaño de mensaje de los protocolos de capa
inferior.
La parte de control de conexión de señalización
(SCCP, Signaling Connection Control Part) es el protocolo
utilizado para transportar mensajes sobre una red SS7. La SCCP
proporciona encaminamiento extremo a extremo de mensajes sobre una
red. La capa SCCP contiene datos de direccionamiento necesarios para
entregar datos al destino especificado. Esta información de
direccionamiento se utiliza en cada punto de señalización o nodo en
la red para determinar cómo debería encaminarse el mensaje. La SCCP
se describe en ANSI T1.112 y/o ITU-T Q.711.
La parte de transferencia de mensaje (MTP,
Message Transport Part) comprende tres capas que corresponden
a la capa física (capa 1), capa de enlace de datos (capa 2) y capa
de red (capa 3) del modelo de referencia OSI. La capa MTP actúa
como una interfaz entre la capa SCCP y el canal físico. La capa 1 es
responsable de convertir señales de datos en un flujo de bits
adecuado para su transmisión sobre la red. La capa 2 es responsable
de la entrega de mensajes sobre un enlace de señalización entre dos
puntos de señalización adyacentes o nodos en la red. Las funciones
realizadas en este nivel incluyen detección y corrección de errores
y secuenciación de datos que se han fragmentado para su transmisión
sobre la red. La capa 3 realiza varias funciones, incluyendo
discriminación de mensajes, distribución de mensajes, encaminamiento
de mensajes y gestión de red. La discriminación de mensajes
determina a quién va dirigido un mensaje. Si el mensaje se dirige al
nodo local, el mensaje se pasa a la distribución de mensajes. Si el
mensaje no se dirige al nodo local, se pasa al encaminamiento de
mensajes. La función de distribución de mensajes encamina mensajes a
la entidad designada dentro del nodo. El encaminamiento de mensajes
determina qué longitud utilizar para transmitir un mensaje y envía
el mensaje de nuevo a la capa 2 para su transmisión sobre la
longitud deseada. La capa 3 también realiza funciones de gestión de
red. Estas funciones no son importantes para la invención y no se
describen en el presente documento. La MTP se describe en la
publicación T1.111 y/o ITU-T Q.701 del
ANSI.
ANSI.
El protocolo BSS GPRS (BSSGP, BSS GPRS
Protocol) transmite información relativa al encaminamiento y a
la calidad de servicio (QOS, quality of service) entre el BSS
60 y el SGSN 32. En la presente invención, el BSSGP proporciona
transporte de mensajes RRLP entre el SMLC 38 y el SGSN 32. El BSSGP
también proporciona transporte de tramas LLC entre el SGSN 32 y el
BSS 60. En el BSC 62, los mensajes RRLP se desempaquetan a partir
de tramas BSSLAP y se colocan en tramas BSSGP. Los mensajes RRLAP se
desempaquetan a partir de tramas BSSGP en SGSN 32 y se colocan en
tramas LLC. Las tramas LLC, a su vez, se llevan en un mensaje BSSGP
al BSS 60 en el que la trama LLC se desempaqueta y se coloca en
tramas RLC/MAC. Este proceso se invierte en comunicaciones de enlace
ascendente desde la estación 80 móvil al SMLC 38. El BSSGP se
especifica en GSM 08.18.
El protocolo BSSGP existente no proporciona
transporte de mensajes RRLP entre el BSS 60 y el SGSN 32. El BSSGP
puede modificarse fácilmente por los expertos en la técnica para
proporcionar esta función de transporte añadiendo un mensaje
adicional al mensaje BSSGP establecido o, posiblemente, modificando
mensajes existentes dentro del mensaje MSSGP establecido para
incluir nuevos elementos de información. Los mensajes utilizados
para transportar mensajes RRLP entre el BSS 60 y el SGSN 32 se
denominan en el presente documento como mensajes de transporte
RRLP.
La capa de servicio de red (NS, Network
Service) transporta unidades de señalización BSSGP entre el BSS
60 y el SGSN 32. Los servicios proporcionados por esta capa se basan
normalmente en una conexión Frame Relay entre el BSS 60 y el SGSN
32, pero alternativamente pueden basarse en una conexión IP tal como
la descrita en 3GPP TS 28.016. Los circuitos frame relay pueden ser
de múltiples tramos y atravesar una red de nodos de conmutación
Frame Relay. Frame Relay se utiliza para señalización y transmisión
de datos. La capa NS se describe en GSM 08.16.
La capa RLC/MAC contiene dos funciones: la
función de control de enlace de radio y la función de control de
acceso al medio. La función de control de enlace de radio
proporciona un enlace fiable dependiente de solución de radio. La
función de control de acceso al medio controla los procedimientos de
señalización de acceso (solicitud y concesión) para el canal de
radio y el mapeado de tramas LLC sobre el canal físico GSM. RLC/MAC
se define en GSM 04.60.
La figura 3 muestra un modelo de protocolo
utilizado para transmitir mensajes de servicio de localización entre
un servidor de localización y una LMU 70 de Tipo A. Este modelo de
protocolo es similar al mostrado en la figura 2. Sin embargo, el
protocolo de nivel superior del modelo de protocolo mostrado en la
figura 3 es el protocolo LMU LCS (LLP, LMU LCS Protocol). El
LLP es el protocolo utilizado para transferir información relativa
a LCS entre un servidor de localización, tal como el SMLC 38, y una
LMU, tal como la LMU 70 de Tipo A o la LMU 66 de Tipo B. Por tanto,
los mensajes LLP son otro tipo de mensajes del servicio de
localización utilizados por el SMLC 38 para la comunicación con una
LMU. El modelo de protocolo para comunicaciones entre el SMLC 38 y
la LMU 70 de Tipo A omite la capa BSSLAP mostrada en la figura 2.
Las funciones de la capa BSSLAP en la figura 2 se incorporan en la
capa BSSAP-LE en la figura 3. El protocolo BSSGP se
utiliza para transportar mensajes LLP entre el BSS 60 y el SGSN 32.
El BSSGP necesitaría modificarse para realizar esta función de
transporte tal como se describió anteriormente añadiendo un nuevo
mensaje al mensaje BSSGP establecido, o añadiendo nuevos elementos
de información a mensajes BSSGP existentes.
La figura 4 es un modelo de protocolos para
comunicaciones entre un servidor de localización, tal como el SMLC
38 y la LMU 66 de Tipo B. El protocolo de nivel superior en este
modelo de protocolos es el LLP. El BSSAP-LE se
utiliza para transportar mensajes LLP entre el SMLC 38 y el BSC 62.
Los protocolos de capa 1 (L1, layer 1,) y capa 2 (L2,
layer 2,) proporcionan transporte para mensajes LLP entre el
BSC 62 y el la LMU 66 de Tipo B. Este modelo de protocolos es el
mismo que el modelo de protocolos utilizado en redes GSM con
conmutación de circuitos, lo que el experto en la técnica conoce
ampliamente, y que no requeriría modificaciones.
La figura 5 es el modelo de protocolos para
comunicaciones entre el servidor de localización, tal como el SMLC
38, y el BSS 60. Este modelo de protocolos se utiliza cuando el BSC
62 es un punto de extremo para la comunicación y el SMLC 38 es el
otro punto de extremo. El protocolo de nivel superior en este modelo
de protocolos es el BSSLAP. Obsérvese que en este modelo de
protocolos, el SCCP y el MTP proporcionan transporte para mensajes
en las capas de protocolo más altas. Las capas SCCP y MTP podrían
sustituirse por transporte IP. El modelo de protocolos mostrado en
la figura 5 se utiliza actualmente en redes GSM con conmutación de
circuitos y no requiere modificación para la presente
invención.
Una situación ejemplar en la que la presente
invención puede emplearse ventajosamente se muestra en la figura 6.
Un cliente LCS, tal como un cliente LCS externo, envía una solicitud
de servicio LCS al GMLC 40 (flecha 1). El GMLC 40 envía una
solicitud de información de encaminamiento al HLR 36 (flecha 2), que
responde devolviendo la información de encaminamiento apropiada al
GMLC 40 (flecha 3). El GMLC 40 envía entonces una solicitud de
proporcionar localización de abonado al SGSN 32 (flecha 4). Si el
GMLC 40 está ubicado en otro PLMN u otro país, el SGSN 32 puede
autenticar que una solicitud de localización se permite desde ese
PLMN (o ese país) antes de continuar, con una respuesta de error
apropiada si no se autoriza la solicitud de localización. El SGSN
32 puede entonces verificar que se satisface cualquier restricción
en solicitudes de localización asociadas con la estación 80 móvil,
otra vez con respuestas/mensajes de error apropiados si no se
cumplen. Si la estación 80 móvil está suspendida o no
interconectada, el SGSN 32 puede devolver una respuesta de error al
GMLC 40. Si la estación 80 móvil está en modo en espera, el SGSN 32
y la estación 80 móvil realizan una radiolocalización/respuesta
(flecha 5). La estación 80 móvil debería devolver la identificación
de célula actual en el mensaje BSSGP de la respuesta de
radiolocalización. Además, si la estación 80 móvil soporta cualquier
método de posicionamiento basado en estación móvil o asistido por
estación móvil, la estación 80 móvil puede dotar también al SGSN 32
de una indicación de qué métodos de posicionamiento soporta durante
el procedimiento de interconexión. Debido a que la estación 80
móvil puede poner restricciones en la diseminación de su ubicación,
puede exigirse al SGSN 32 que envíe un mensaje de invocación de
notificación de localización LCS a la estación 80 móvil (flecha 6)
para notificar a la estación 80 móvil la identidad de la entidad que
solicita la ubicación de la estación móvil y/o esperar que un
usuario conceda o niegue el permiso para que se revele la
información ("verificación de privacidad"). A continuación, la
estación 80 móvil responde a la solicitud de notificación/permiso
enviando un mensaje apropiado al SGSN 32 (flecha 7). Si la estación
80 móvil no responde dentro de un tiempo predeterminado, el SGSN 32
puede inferir una condición de "no respuesta" y notificar
apropiadamente al GMLC 40, tal como indicando una denegación de
permiso. Opcionalmente, el SGSN 32 puede continuar el proceso de
localización en paralelo, sin esperar a que la estación 80 móvil
responda a la solicitud de notificación/permiso (con protecciones
posteriores apropiadas en el último caso).
Suponiendo que se autoriza la consulta, el SGSN
32 envía un comando de "realizar solicitud de localización" al
BSS 60 como un mensaje de capa BSSGP (flecha 8). El protocolo BSSGP
existente no define actualmente tal comando de "realizar
solicitud de localización"; sin embargo, el BSSGP puede
modificarse fácilmente por los expertos en la técnica para
proporcionar esto añadiendo un mensaje adicional al mensaje BSSGP
establecido o, posiblemente, modificando mensajes existentes dentro
del mensaje BSSGP establecido para incluir nuevos elementos de
información.
El BSS 60 reenvía este mensaje de "realizar
solicitud de localización" al SMLC 38 utilizando un mensaje de
capa BSSMAP-LE apropiado (flecha 9). Desde este
punto, se intercambian mensajes adecuados para facilitar el método
de posicionamiento individual (recuadro 10), tal como se describe
con mayor detalle con referencia a la figura 7 más adelante. Una vez
que el SMLC 38 tiene la información apropiada, el SMLC 38 envía un
mensaje de "realizar respuesta de localización" al BSS 60 como
un mensaje de capa BSSMAP-LE (flecha 11). El BSS 60
a su vez reenvía la información al SGSN 32 como un mensaje de capa
BSSGP (flecha 12). El SGSN 32 reenvía la información al cliente LCS
a través del GMLC 40 (flechas 13-14).
Con referencia a la figura 7 para mayor detalle
sobre los mensajes intercambiados para facilitar el método de
posicionamiento individual, el SMLC 38 genera un mensaje de servicio
de localización y transmite el mismo al BSS 60 en un mensaje de
capa BSSLAP (flecha 2). Se supondrá para este ejemplo que el mensaje
de servicio de localización incluye un comando de "solicitud de
posición". El BSS 60 reenvía el mensaje de servicio de
localización al SGSN 32 en un mensaje de capa BSSGP (flecha 3). El
SGSN 32 reenvía el mensaje de servicio de localización a la estación
80 móvil en una trama LLC UI (flecha 4). Debería observarse que el
SGSN 32 puede aplicar cifrado al mensaje de servicio de
localización según se desee antes del reenvío. El LLC puede utilizar
el valor NSAPI (Network layer Service Access Point
Identifier) de identificador de punto de acceso al servicio de
capa de red para LCS. Esta comunicación del mensaje de servicio de
localización entre el SGSN 32 y la estación 80 móvil es a través
del BSS 60, pero es básicamente transparente al BSS 60. La estación
80 móvil recibe el mensaje de servicio de localización y responde al
mismo. En este ejemplo simple, la estación 80 móvil realiza las
mediciones necesarias relativas a la posición (por ejemplo,
mediciones E-OTD o mediciones GPS) conocidas en la
técnica, y prepara un mensaje de servicio de localización de enlace
ascendente que contiene los resultados de medición y/o una
estimación de ubicación calculada por la estación móvil. Este
mensaje de servicio de localización de enlace ascendente se
transmite al SGSN 32 en una trama LLC UI (flecha 5). Otra vez, esta
comunicación entre la estación 80 móvil y el SGSN 32 es a través del
BSS 60, pero es básicamente transparente al BSS 60. El SGSN 32
reenvía el mensaje de localización al BSS 60 en un mensaje
BSSGP
(flecha 6), que entonces lo reenvía al SMLC 38 en un mensaje BSSLAP para su procesamiento apropiado (flecha 7).
(flecha 6), que entonces lo reenvía al SMLC 38 en un mensaje BSSLAP para su procesamiento apropiado (flecha 7).
Se ha utilizado un escenario de
comando/respuesta de localización para la explicación de la figura 7
inmediatamente antes. Sin embargo, el mismo flujo básico puede
utilizarse para el suministro/reconocimiento de datos de asistencia
de localización, tal como se muestra en la figura 8. Es decir, el
mensaje de servicio de localización desde el SMLC 38 puede contener
datos de asistencia de localización (por ejemplo, datos de efeméride
o de almanaque de GPS, posición de otros BSS 60, etc.) y el mensaje
de localización de enlace ascendente puede contener una simple
confirmación de recepción. Debería observarse que el SMLC 38 puede
preceder opcionalmente al ciclo de comando/respuesta de solicitud
de posición con un ciclo de suministro/confirmación de recepción
(utilizando el proceso según se muestra en la figura 8) para
proporcionar información de asistencia de localización determinada
para ser útil por el SMLC 38 a la estación 80 móvil, según se
desee.
La explicación anterior ha supuesto que los
mensajes de servicio de localización están fluyendo entre un SMLC 38
y una estación 80 móvil; sin embargo, puede utilizarse el mismo
enfoque básico para el flujo de mensajes de servicio de
localización entre un SMLC 38 y una LMU 70 de Tipo A simplemente
sustituyendo la estación 80 móvil con una LMU 70 de Tipo A tal como
se muestra en la figura 3. Debería observarse que para el flujo de
mensajes de servicio de localización entre un SMLC 38 y una LMU 70
de Tipo A, puede no haber un flujo análogo al de la figura 6. Por
ejemplo, el SMLC 38 puede contactar con la LMU 70 de manera
relativamente continua, según sea apropiado; o, como alternativa, el
SMLC 38 puede contactar con la LMU 70 en relación a una solicitud
de posición, tal como la mostrada en la figura 6. Suponiendo un
enfoque de conexión activada, el flujo de mensajes de servicio de
localización entre un SMLC 38 y la LMU 70 puede tener lugar
ventajosamente entre la etapa 10 y la etapa 11 de la figura 6, y el
SMLC 38 puede preguntar a una o más LMU 70 sobre la información de
sincronismo que la estación 80 móvil envió en la etapa 10 de la
figura 6. El flujo de proceso de la figura 7 puede alterarse
ventajosamente tal como se muestra en la figura 9 para el flujo de
mensajes de servicio de localización entre un SMLC 38 y una LMU 70
de Tipo A. Tal como se muestra en la figura 9, el SMLC 38 genera un
mensaje de servicio de localización (por ejemplo, un mensaje LLP) y
transmite el mismo al BSS 60 en un mensaje de capa BSSLAP (flecha
1). Se supondrá para este ejemplo que el mensaje de servicio de
localización incluye un comando de "enviar información de
sincronismo BSS". El BSS 60 reenvía el mensaje de servicio de
localización al SGSN 32 en un mensaje de capa BSSGP (flecha 2). El
SGSN 32 reenvía el mensaje de servicio de localización a la LMU 70
en una trama LLC UI (flecha 3). Esta comunicación del mensaje de
servicio de localización entre el SGSN 32 y la LMU 70 es a través
del BSS 60, pero básicamente es transparente al BSS 60. La LMU 70
recibe el mensaje de servicio de localización y responde al mismo.
En este ejemplo simple, la LMU 70 realiza las mediciones necesarias
relativas a la posición (por ejemplo, mediciones
E-OTD o mediciones GPS) conocidas en la técnica, y
prepara un mensaje de servicio de localización de enlace ascendente
que contiene los resultados de medición. Este mensaje de servicio
de localización de enlace ascendente se transmite al SGSN 32 en una
trama LLCUI (flecha 4). Otra vez, esta comunicación entre la LMU 70
y el SGSN 32 es a través del BSS 60, pero básicamente es
transparente al BSS 60. El SGSN 32 reenvía el mensaje de
localización al BSS 60 en un mensaje BSSGP (flecha 5), que entonces
lo reenvía al SMLC 38 en un mensaje BSSLAP para su procesamiento
apropiado (flecha 6).
Debería observarse que la figura 9 incluye una
línea discontinua que separa de manera figurada el flujo de mensajes
desde el SMLC 38 al LMU 70 (por encima de la línea) y el flujo de
mensajes desde la LMU 70 al SMLC 38 (por debajo de la línea). El
flujo de proceso de la figura 9 descrito anteriormente es tanto para
por encima como por debajo de la línea, basándose en un modelo de
consulta-respuesta iniciado por o a través del SMLC
38. Sin embargo, en algunos casos, la LMU 70 puede enviar uno o más
mensajes de localización al SMLC 38, no en respuesta a una consulta
específica desde el SMLC 38, sino por iniciativa propia, tal como
periódicamente o al detectar que tiene un nuevo satélite a la
vista. Por tanto, la parte de la figura 9 por debajo de la línea
puede producirse sin, o independientemente de, la parte de la figura
9 por encima de la línea en algunos casos.
Los siguientes documentos también están
relacionados con la memoria descriptiva:
1. Digital cellular telecommunications system
(Phase 2+); Location Services (LCS); (Functional description) -
Stage 2 (GSM 03.71 version 8.0.0 Release 1999).
2. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group Services and System Aspects; Functional stage 2
description of LCS (Release 2000).
3. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group Services and System Aspects; General Packet
Radio Service (GPRS); Service description; Stage 2 (Release
1999).
4. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GSM EDGE Radio Access Network; General Packet
Radio Service (GPRS); Base Station System (BSS) - Serving GPRS
Support Node (SGSN); BSS GPRS Protocol (BSSGP) (Release 1999).
5. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GSM EDGE Radio Access Network; Location
Services (LCS); Base Station System Application Part LCS Extension
(BSSAP-LE) (Release 1999).
6. Digital cellular telecommunications system
(Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station-
Serving GPRS Support Node (MS-SGSN) Logical Link
Control (LLC) layer specification (GSM 04.64 version 8.4.0 Release
1999).
7. Digital cellular telecommunications system
(Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Base Station
System (BSS) - Serving GPRS Support Node (SGSN) interface; Network
Service ( GSM 08.16 version 8.0.0 Release 1999).
8. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GSM EDGE Radio Access Network; Location
Services (LCS); Mobile Station (MS) - Serving Mobile Location Centre
(SMLC) Radio Resource LCS Protocol (RRLP) (Release 1999).
9. 3rd Generation Partnership Project; Technical
Specification Group GSM EDGE Radio Access Network; Location
Services (LCS); Serving Mobile Location Centre - Base Station System
(SMLC-BSS) interface; Layer 3 specification (Release
1999).
10. BSS+Protocol Architecture to Support LCS in
GPRS.
Aunque la presente invención se ha descrito en
el presente documento con respecto a características, aspectos y
realizaciones particulares de la misma, será evidente que numerosas
variaciones, modificaciones y otras realizaciones son posibles
dentro del alcance amplio de la presente invención, y en
consecuencia, se considerará que todas las variaciones,
modificaciones y realizaciones están dentro del alcance de la
invención.
Claims (12)
1. Método de transmisión de un mensaje de
servicio de localización entre un servidor (38) de localización y
una estación (80) móvil en una red (30) de datos por paquetes a
través de un nodo (32) de soporte de servicio general de
radiocomunicación por paquetes, GPRS, caracterizado porque a
través de la trayectoria de mensaje entre el servidor (38) de
localización y el nodo (32) de soporte de servicio general de
radiocomunicación por paquetes, GPRS, el mensaje se encamina a
través del subsistema (60) de estación base.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho mensaje de servicio de
localización cuando se reenvía desde dicho nodo de soporte GPRS de
servicio a dicha estación móvil se encapsula en un mensaje de
control de enlace y se transmite como un mensaje de control de
enlace desde dicho nodo de soporte GPRS de servicio a dicha estación
móvil.
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque el mensaje de control de enlace se
transmite desde el nodo de soporte GPRS de servicio a la estación
móvil a través de un subsistema de estación base.
4. Método según la reivindicación 2 ó 3,
caracterizado porque el mensaje de control de enlace se cifra
en dicho nodo de soporte GPRS de servicio y se descifra en dicha
estación móvil.
5. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho mensaje de servicio de
localización cuando se reenvía desde dicha estación móvil a dicho
nodo de soporte GPRS de servicio se encapsula en un mensaje de
control de enlace y se transmite como un mensaje de control de
enlace a dicha estación móvil desde dicho nodo de soporte GPRS de
servicio.
6. Método según la reivindicación 5,
caracterizado porque el mensaje de control de enlace se
transmite desde la estación móvil al nodo de soporte GPRS de
servicio a través de un subsistema de estación base.
7. Método según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque el mensaje de control de enlace se cifra
en dicha estación móvil y se descifra en dicho nodo de soporte GPRS
de servicio.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el mensaje de
servicio de localización de estación móvil se transmite a/desde una
unidad (70) de medición de ubicación en lugar de una estación
móvil.
9. Red (30) de comunicaciones que comprende: un
servidor (38) de localización que proporciona servicios de
localización a clientes relacionados con la localización de
terminales (80) móviles en dicha red de comunicación, estando dicho
servidor de localización adaptado para comunicarse con dichos
terminales (80) móviles utilizando mensajes de servicio de
localización transmitidos a través de un nodo (32) de soporte que
proporciona servicios de datos por paquetes a dicha estación (80)
móvil y un subsistema (60) de estación base que se comunica con
dicho terminal móvil, caracterizada porque dicho subsistema
(60) de estación base también está comunicándose con el servidor
(38) de localización y está adaptado para recibir mensajes de
servicio de localización desde dicho servidor (38) de localización y
dicha estación (80) móvil y porque dicho nodo (32) de soporte está
adaptado para recibir mensajes de servicio de localización de enlace
descendente desde dicho subsistema (60) de estación base y reenviar
dichos mensajes de servicio de localización de enlace descendente a
dicha estación (80) móvil, estando dicho nodo de soporte adaptado
además para recibir mensajes de servicio de localización de enlace
ascendente desde dicha estación (80) móvil y reenviar dichos
mensajes de servicio de localización de enlace ascendente a dicho
subsistema (60) de estación base.
10. Red de comunicación según la reivindicación
9, caracterizada porque dicho nodo de soporte está adaptado
para transmitir dichos mensajes de servicio de localización de
enlace descendente a dicha estación móvil como parte de un mensaje
de control de enlace.
11. Red de comunicación según la reivindicación
9 ó 10, caracterizada porque dicho nodo de soporte está
adaptado para transmitir dichos mensajes de control de enlace de
enlace descendente a dicha estación móvil de manera transparente a
través de dicho subsistema de estación base.
12. Red de comunicación según cualquiera de las
reivindicaciones 9 a 11, caracterizada porque dicho nodo de
soporte y dicha estación móvil soportan cifrado y descifrado de
mensajes de control de enlace.
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