ES2345510T3 - Controlador multiple de identidades para listas vecinas. - Google Patents
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Abstract
Un método para modificar listas de celdas vecinas en un sistema celular, incluyendo el sistema una primera celda y una pluralidad de celdas vecinas (116), teniendo la primera celda una pluralidad de controladores asociables con la misma, incluyendo el método los pasos de: designar uno de los controladores de la primera celda como primer controlador activo designado para la primera celda, donde un controlador activo controla a un transceptor que sirve a una celda; generar una entrada en una primera lista de celdas vecinas para cada una de las celdas vecinas que corresponden al primer controlador designado para la primera celda, siendo la lista de celdas vecinas generada de acuerdo con una base de datos de controladores, incluyendo dicha base de datos información de dirección para dichos controladores y comprendiendo información sobre la que el controlador está controlando actualmente una celda particular; designar otro de los controladores para la primera celda como segundo controlador activo designado para la primera celda; y modificar dichas entradas en dichas listas de celdas vecinas para reflejar la designación del segundo controlador activo designado para la primera celda.
Description
Controlador múltiple de identidades para listas
vecinas.
La presente invención se refiere a sistemas de
comunicación inalámbrica digital. Más particularmente, la presente
invención se refiere a un método para generar una lista de
controladores activos vecinos y su información de identidad para
facilitar la transferencia de una comunicación móvil.
En los sistemas de comunicaciones móviles
celulares, un microteléfono móvil se comunica con estaciones base
transceptoras ("BTSs") posicionadas a través de un área
geográfica. Cada BTS transmite por un canal de radio discreto
dentro de un área de cobertura específica. Una multiplicidad de
sitios de BTS puede producir una serie de celdas que le permitan al
sistema proporcionar cobertura radial en un área geográfica
amplia.
Durante una llamada, el usuario de un
microteléfono móvil a menudo se moverá entre celdas vecinas dentro
del sistema. A medida que el microteléfono móvil se mueve desde una
celda hasta una celda vecina, el controlador de la estación base
("BSC") de la celda servidora típicamente transfiere la sesión
de llamada a la BTS de la celda vecina. Este traspaso de la llamada
se denomina "transferencia".
En los sistemas de comunicación celular digital,
tales como los que utilizan protocolos de transmisión de señales
TDMA o CDMA, las comunicaciones entre múltiples sitios de la BTS y
los microteléfonos móviles se llevan a cabo por canales de
radiofrecuencia que pueden transportar comunicaciones simultáneas.
Utilizando estos protocolos digitales, las sesiones de
comunicaciones se realizan típicamente empleando voz digitalizada o
señales de datos que se transmiten como ráfagas codificadas o
ráfagas dentro de intervalos de tiempo específicos. Las ráfagas
codificadas o intervalos de tiempo que corresponden a múltiples
sesiones de comunicación se multiplexan en los canales de radio de
las respectivas celdas, y cada microteléfono móvil lee y se comunica
por los canales decodificados asignados o los intervalos de tiempo
asignados por canales emisores y receptores. La transferencia en
los sistemas digitales se realiza típicamente utilizando mediciones
del propio microteléfono móvil. Conocido como transferencia
asistida móvil ("MAHO"), el método utiliza el microteléfono
móvil para monitorear y medir en forma periódica las señales de
radio de los sitios de las BTSs vecinas.
La lista de vecinos que el microteléfono móvil
mide en forma periódica está contenida típicamente en una "lista
de celdas vecinas" de la celda que está actualmente sirviendo al
microteléfono. La lista puede guardarse en una base de datos
mantenida en el sito de la BTS servidora, retenida en un sitio
controlador de red radial ("RNC") que controla una pluralidad
de BTSs, o en un centro de conmutación móvil centralizado
("MSC"). A fin de comparar las señales medidas de los vecinos
en la lista de vecinos con la señal medida desde la celda servidora,
la estación móvil transmite los resultados de sus mediciones a la
BTS servidora. La BTS servidora transmitirá a su vez las mediciones
ya sea a los RNCs correspondientes o al MSC. Si la intensidad de la
señal recibida del canal corriente en la celda servidora cae por
debajo de un umbral o es en cambio más baja que la intensidad de la
señal de un canal medido de una celda vecina, el MSC o el RNC pueden
iniciar la transferencia de la sesión de llamada del microteléfono
móvil a la celda vecina.
Una ventaja de los sistemas de CDMA o TDMA sobre
los sistemas analógicos es que los microteléfonos móviles tienen la
capacidad de participar en el "soft handoff". Durante el
soft handoff, el microteléfono móvil se comunica simultáneamente
con múltiples estaciones base transceptoras. El microteléfono móvil
establece una nueva conexión con una BTS vecina antes de terminar
la conexión con la BTS de la celda servidora. Esto le permite al
microteléfono móvil evitar las interrupciones e interferencias de
llamadas durante el procedimiento de transferencia.
En los diseños de infraestructura celular más
novedosos, ha resultado conveniente permitir que un único RNC o una
pluralidad de RNCs controlen más de una BTS. En una situación de
soft handoff, esta configuración es ventajosa porque el controlador
para la celda servidora puede ser capaz de comunicarse con un primer
controlador para una celda vecina a fin de disponer la
transferencia, las mediciones del proceso o recibir información de
la llamada desde el microteléfono móvil, mientras el microteléfono
móvil puede comunicarse simultáneamente con un segundo controlador
para la celda vecina para iniciar la transferencia de sofá de la
comunicación. Una configuración de múltiples controladores
permitiría soft handoffs más suaves porque los recursos de un
controlador pueden priorizarse para los procedimientos de medición y
transferencia y el otro controlador puede enfocarse en el manejo de
la comunicación multiplexada real. En otras situaciones, una celda
que tiene múltiples controladores puede ser más receptiva a las
comunicaciones transferidas desde celdas vecinas porque la cantidad
adicional de controladores aumenta los recursos de procesamiento de
comunicación de la celda.
En los actuales sistemas celulares, una sesión
de llamada manejada por una BTS es típicamente controlada por un
único controlador como lo especifican las actuales normas CDMA y
TDMA. Este controlador es responsable de enviar información de
llamadas a través del MSC a los controladores o directamente a los
controladores para las celdas vecinas durante los procedimientos de
medición y transferencia. Cada celda incluye una lista vecina
asociada que incluye información acerca del BSC que controla la
celda vecina. Cuando el BSC servidor determina la necesidad de una
transferencia de hard o soft para una celda vecina que
no está bajo su control, debe comunicarse con el controlador de la
celda vecina. Si más de un controlador está operando en una celda
vecina, se deben utilizar algún procedimiento que permita que el
controlador servidor se comunique con el controlador activo de la
nueva celda.
La Patente
EP-A-0 898 438 divulga un método y
sistema para controlar una red de comunicaciones radiales. En
conjunto con una configuración de conexión, se selecciona un
controlador de red radial mediante el cual la información del
usuario fluye a lo largo de la duración total de la conexión. Ese
controlador de red radial se denomina controlador de anclaje
(aRNC). Si una conexión se transfiere a una estación base que
pertenece a otro controlador de red radial (bRNC), la información
del usuario se dirige de modo que se viaje hacia el controlador de
red radial activo mediante el controlador de anclaje.
En la presente invención, la base de datos de la
celda vecina que se utiliza para identificar las celdas vecinas de
las celdas servidoras se actualiza con entradas adicionales o
configuraciones de bases de datos alternativas tan pronto como los
controladores se activan o cambian para las celdas dentro del
sistema. La base de datos vecina, por lo tanto, puede expandirse de
acuerdo con la presente invención para tomar en cuenta múltiples
controladores para celdas únicas. En otras realizaciones, una celda
que cambia su controlador primario o activa un controlador no
activo puede transmitir un mensaje del sistema completo para
informar a los controladores vecinos de un cambio en el estado del
controlador. Los controladores vecinos pueden utilizar esta
información para identificar al controlador con quien necesitan
comunicarse o controladores alternativos para utilizar a fin de
facilitar las comunicaciones con celdas vecinas durante la
transferencia. El cambio en la notificación del estado también
puede incluir información que se relaciona con los parámetros de
comunicación necesarios ya sea en la forma de notificación directa
o a través de la actualización de entradas en una base de datos
vecina.
La presente invención puede implementarse en
sistemas celulares en los cuales las estaciones base transceptoras
en al menos algunas partes del sistema tienen más de un
controlador.
En un primer aspecto la presente invención
provee un método para modificar las listas de celdas vecinas en un
sistema celular, de acuerdo con lo reivindicado en la reivindicación
1.
La Fig. 1 ilustra un sistema celular análogo de
la técnica anterior que muestra cuatro celdas;
la Fig. 2 ilustra un sistema de
telecomunicaciones celular de un tipo al cual la presente invención
se refiere en general, e ilustra siete celdas de ejemplo dentro del
sistema;
la Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra
una primera realización de un método para transferir una
comunicación celular que utiliza la presente invención; y
la Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra
otra realización del método de la presente invención.
La Fig. 1 muestra un diagrama de bloque
esquemático de un sistema celular digital de la técnica anterior que
implementa controladores de estación base única ("BSC")
asignados para cada celda. El sistema 10 incluye una pluralidad de
celdas 12, 14, 16 y 18, teniendo cada una antena 22, 24, 26 y 28 de
estación base transceptora ("BTS"), respectivamente. Cada BTS
se enlaza preferentemente a un BSC separado que procesa las señales
digitales multiplexadas desde los microteléfonos móviles 32. En
particular, los BSCs 42, 44, 46 y 48 se enlazan a las celdas 12,
14, 16 y 18, respectivamente. Los BSCs además realizan cálculos
relativos de intensidad de señal de radio para evaluar y comparar
las señales entre celdas vecinas. Varias listas vecinas son
generadas por los procesadores que pueden estar localizados dentro
de los BSCs. La transferencia de comunicaciones desde los
microteléfonos móviles 32 es coordinada y manejada por la estación
de conmutación móvil centralizada 50, que se enlaza a cada BSC 32,
44, 46 y 48 dentro del sistema 10.
La Fig. 2 es un diagrama de bloque esquemático
que muestra un sistema de comunicación celular digital que utiliza
preferentemente la norma CDMA para implementar una pluralidad de
controladores de red radial ("RNC") a través de la red. Con
preferencia, más de un RNC puede controlar más de una estación base
transceptora ("BTS") particular en el sistema. Como se muestra
en la figura, una pluralidad de estaciones base transceptoras
proporciona cobertura a través del sistema 112. A los fines de
clarificar, cada BTS que se muestra se denominará "BTS A",
"BTS B" y "BTS C", etc. En coherencia con la técnica
anterior, cada BTS incluye una antena 114 de estación base
localizada preferentemente en el centro, y transmite en un intervalo
que en general cubre las celdas 116 de forma hexagonal como se
muestra en el diagrama.
La pluralidad de controladores de red radial
coordina las diversas BTSs dentro del sistema 110. Para clarificar,
cada controlador de red radial se denominará por su número
respectivo: RNC1, RNC2, RNC3 y RNC4. En particular, el RNC1 y el
RNC2 están disponibles para proporcionar control sobre la BTS A,
BTS B y BTS C como se muestra. El RNC1 y el RNC2 están
interconectados para proporcionar un subsistema 122. El RNC3
controla la BTS D y la BTS E y forma un subsistema 124. El RNC4
controla la BTS F y la BTS G para formar un subsistema 126. El RNC3
y el RNC4 están interconectados, y todos los RNCs 1 a 4 están
interconectados con el MSC 130. El MSC 130 puede proporcionar
instrucciones de control y coordinación a todos los RNCs dentro del
sistema 110.
Con preferencia, un procesador de base de datos
140 que incluye medios de almacenamiento apropiados (que no se
muestran) está enlazado al MSC 130 para proporcionar información de
control y almacenar información de actualización de listas vecinas
como se describirá además más adelante. El procesador 140 corre
preferentemente el software para mantener los registros y la
información que se refiere a la identidad de los controladores para
las celdas vecinas y la información de dirección asociada con la
misma. Un microteléfono móvil 150 se muestra en la Figura y
transmite señales de radio a cualquiera de las celdas presentes en
el sistema 110.
La Fig. 3 muestra una primera realización de un
método de la presente invención. El método permite a los RNCs
determinar qué otros RNCs están controlando celdas particulares
cuando más de un RNC podría estar controlando cada celda. Por
ejemplo, si una celda tuviese que ser transferida desde la celda D a
la celda C, la BTS D controladora necesitaría determinar si el RNC1
o el RNC2 (o ambos) es (son) el controlador activo designado que
está actualmente controlando la BTS C.
El sistema de la Fig. 2 se utilizará junto con
una descripción del método de la Fig. 3. Otros ambientes y sistemas
de comunicación digital, tales como el TDMA, se pueden utilizar en
la implementación de la presente invención. Con referencia a la
Fig. 2, se presumirá que una sesión de llamada entre el
microteléfono móvil 150 actualmente está precediendo y es servida
por la celda 116 D y la BTS D. Como se muestra en el diagrama, las
vecinas de la BTS D son las celdas C, E, F y G. En el presente
ejemplo, la celda vecina C está bajo el control del RNC1, la celda
vecina E está bajo el control del RNC3, la celda vecina F está bajo
el control del RNC4 y la celda vecina G también está bajo el
control del RNC4.
Con referencia ahora a la Fig. 3, las
comunicaciones son anteriores entre la BTS D y el microteléfono
móvil 150 en la caja 210. Las vecinos actualmente conocidas y los
RNCs de control asociados se trasmiten en forma de lista de vecinas
desde la BTS D al microteléfono móvil 150 en la caja 212. Con
preferencia, la lista de vecinas reside en una base de datos dentro
de la BTS D, si bien también puede residir dentro del RNC3
controlador o el MSC 130. La BTS D también está actualmente
controlada por el RNC3. La lista de vecinas transmitida para la
celda D incluye la información resumida en la siguiente tabla.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Después de la transmisión de la lista de vecinas
al microteléfono 150 en la etapa 212, el microteléfono 150 y el
sistema 110 monitorean el ambiente radial para determinar si la
transferencia de la celda es apropiada. El microteléfono móvil 150
monitorea preferentemente la intensidad de la señal de las vecinas
en la lista de la caja 214. En forma simultánea, el microteléfono
móvil 150 también monitorea la intensidad de señal de las señales
recibidas desde la BTS D de la caja 216. Otros parámetros de
medición también se pueden utilizar para determinar la
transferencia, tales como la tasa de error en bits, etc. Más aún,
otras celdas además de las vecinas, tales como celdas
seleccionadas, pueden ser objeto de mediciones, en lugar del grupo
completo de vecinas. Después de tomadas las mediciones, el
microteléfono móvil 150 transmite periódicamente las mediciones de
la intensidad de señal a su RNC3 controlador o al MSC 130 de la caja
218. En la caja 220, se realiza la determinación respecto de si la
intensidad de señal de una vecina es superior a la intensidad de
señal que se mide desde la BTS D. De no ser así, entonces la BTS D
sigue siendo la BTS servidora y el proceso de medición continua
periódicamente en las etapas 214 y 216 anteriores. Si la intensidad
de señal de una vecina es superior a la de la intensidad de señal
que se recibe desde BTS D, se inicializa un procedimiento de
transferencia en la caja 222. Un experto en la técnica reconocerá
que se pueden utilizar otros determinantes de transferencia, tales
como los valores de umbral.
Suponiendo que el microteléfono móvil 150 se
mueve hacia la celda C, la transferencia se inicia en definitiva
entre la BTS D y la BTS C y es supervisada por el MSC 130. Si se
determina en la caja 222 que el RNC1, que se muestra en la Tabla 1
que actualmente controladora la BTS C, está disponible, el MSC 130
transfiere la sesión de llamadas desde la BTS D a la BTS C. El
control además se transfiere desde el RNC3 al controlador activo
RNC1. Si se determina en la caja 222 que el RNC3 no está disponible
o no responde a la solicitud de transferencia desde el RNC3, el
sistema 110 controlaría una base de datos 226 alternativa de
controladores alternativos para las estaciones base transceptoras
en una lista de vecinas particular.
Un ejemplo de designaciones de control
alternativas para la lista de vecinas de la Tabla 1 se muestra a
continuación en la Tabla 2.
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Como se muestra en la Tabla 2, la celda vecina C
puede ser controlada ya sea por el RNC1 o el controlador
alternativo RNC2. La celda vecina E es controlada por el RNC3 para
el controlador alternativo RNC4. Las celdas F y G, que actualmente
están controladas por el RNC4, pueden ser controladas, como
alternativa, por el RNC3. Al revisar la base de datos alternativa
de la Tabla 2 en la caja 226, se determina que el RNC2 es el
controlador alternativo adecuado para la celda C cuando el actual
controlador RNC1 no está disponible. De este modo, el RNC3 cambia
sus parámetros de comunicación para comunicarse en forma apropiada
con el RNC a través del MSC 130 en la caja 228. En la caja 230, la
sesión de llamada es transferida entre la BTS D y la 2BTS C.
El RNC1 puede no estar disponible por una
cantidad de razones, incluyendo una falla del sistema,
sobrecapacidad o para facilitar el soft handoff entre la BTS D y la
BTS C. Los parámetros de comunicación adecuados que deben ser
conocidos por la celda servidora y el controlador servidor también
se almacenan en la base de datos vecina para el controlador
alternativo designado para cada celda vecina.
La Fig. 4 es un diagrama de flujo que muestra
una segunda realización de un método de la presente invención. En
esta realización, un cambio en el RNC activo designado para celdas
particulares es disparado por un anuncio de aviso de actualización
enviado mediante el MSC 130 a al menos todas las celdas vecinas
dentro del sistema 110. Como alternativa, este mensaje de
transmisión desde el MSC 130 puede enviarse a celdas seleccionadas
que requieren el conocimiento y los parámetros de comunicación
particulares para comunicarse con la designación cambiada del RNC
para un controlador particular. De este modo, las bases de datos
vecinas y la información de control asociada que cada celda 116
requiere cuando se transfiere una sesión de llamada a otra celda se
actualizan según sea necesario cuando el controlador activo
designado en cualquier celda dentro del sistema 110 se cambia. El
procedimiento de actualización puede ser iniciado por un mensaje
transmitido a través del MSC 130 o a través de un procedimiento de
actualización iniciado por el MSC 130 tras el aviso recibido desde
una celda que le informa respecto de un cambio del controlador
activo designado.
Utilizando la misma estructura celular que se
describe junto con la Fig. 3 y se muestra en la Fig. 2, la presente
descripción supone que una sesión de llamada precede actualmente
entre el microteléfono móvil 150 y la celda servidora D. La BTS D
para la celda servidora D es en la actualidad controlada por el
RNC3. Una lista vecina para la BTS D que reside actualmente en el
RNC3 o el MSC 130 es preferentemente como se muestra en la Tabla 2
anterior.
Por una variedad de razones, el cambio de un
controlador de red activo en una celda puede requerir cambios en
los RNCs para otras celdas. Por ejemplo, un RNC puede ser sólo capaz
de comunicarse con controladores que pueden operar sobre la
información de un ancho de banda particularmente alto. De este modo,
la selección de este controlador necesitaría celdas vecinas para
cambiar a otros controladores que pueden transmitir y recibir en un
ancho de banda alto similar. De este modo, la celda servidora debe
actualizar su lista de vecinas de modo que tome conocimiento de que
el control ha cambiado en las celdas vecinas y se pueden utilizar
parámetros de comunicación alternativos para comunicarse con el
controlador recientemente designado.
Como se muestra en la Fig. 4, un cambio en los
controladores designados como activos para las vecinas de la celda
D se produce en la caja 310. En particular, la celda C, que
actualmente designa al RNC1 como su controlador activo, cambia su
controlador activo por RNC2. La celda E, que utiliza el RNC3 como su
controlador activo designado, cambia el controlador activo por
RNC4. El cambio en los controladores se resume en la Tabla 3 a
continuación.
En la caja 312, una base de datos principal que
reside en el procesador 140 hace interfaz con el MSC 130 para
revisar preferentemente todas las listas de vecinas afectadas. Estas
son las celdas que deberán comunicarse con el controlador apropiado
designado para las celdas C y E dentro de un sistema 110. En la caja
314, todas las listas de vecinas se actualizan para reflejar el
cambio en el control por las celdas C y E. En la caja 316, el MSC
130 continúa monitoreando cualquier cambio en los controladores
activos a través del sistema 110. Con preferencia, en la caja 308,
el MSC 130 monitorea continuamente los RNCs dentro del sistema 110
para detectar cualquier cambio en los controladores activos
designados para celdas particulares dentro del sistema 110.
Por supuesto, debe entenderse que se puede
realizar una amplia variedad de cambios y modificaciones a las
realizaciones descritas anteriormente. Por lo tanto, es la intención
que la descripción detallada anterior sea considerada ilustrativa
más que limitante y debe entenderse que son las reivindicaciones
adjuntas las que definen el alcance de la presente invención.
Claims (4)
1. Un método para modificar listas de celdas
vecinas en un sistema celular, incluyendo el sistema una primera
celda y una pluralidad de celdas vecinas (116), teniendo la primera
celda una pluralidad de controladores asociables con la misma,
incluyendo el método los pasos de:
designar uno de los controladores de la primera
celda como primer controlador activo designado para la primera
celda, donde un controlador activo controla a un transceptor que
sirve a una celda;
generar una entrada en una primera lista de
celdas vecinas para cada una de las celdas vecinas que corresponden
al primer controlador designado para la primera celda, siendo la
lista de celdas vecinas generada de acuerdo con una base de datos
de controladores, incluyendo dicha base de datos información de
dirección para dichos controladores y comprendiendo información
sobre la que el controlador está controlando actualmente una celda
particular;
designar otro de los controladores para la
primera celda como segundo controlador activo designado para la
primera celda; y
modificar dichas entradas en dichas listas de
celdas vecinas para reflejar la designación del segundo controlador
activo designado para la primera celda.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, en el que
dichas entradas en dichas listas de celdas vecinas incorporan
cambios en parámetros necesarios para la comunicación entre el
segundo controlador activo designado para la primera celda y los
controladores de celdas vecinas.
3. El método de la reivindicación 1, que incluye
las etapas de:
generar una sesión de comunicación en un
microteléfono móvil;
procesar la información de comunicación desde
dicha sesión en dicho primer controlador activo designado para
dicha primera celda;
generar una primera entrada de asignación en una
lista de celdas vecinas para al menos algunas de dichas celdas
vecinas, indicando la entrada que dicho primer controlador activo
designado es activo para dicha primera celda;
transferir el procesamiento de la información
desde dicha sesión en dicha primera celda desde dicho primer
controlador activo designado hasta dicho segundo controlador activo
designado para la primera celda; y
donde modificar incluye generar una segunda
entrada de asignación de vecinas para al menos algunas de dichas
celdas vecinas indicando que dicho segundo controlador activo
designado es activo para dicha primera celda.
\vskip1.000000\baselineskip
4. El método de la reivindicación 3, en el que
la segunda entrada incorpora cambios en parámetros necesarios para
la comunicación entre el segundo controlador activo designado para
la primera celda y los controladores de celdas vecinas, y donde el
método además comprende la etapa de alertar a los controladores
dentro del sistema del cambio en el procesamiento desde el primer
controlador activo designado para la primera celda hasta el segundo
controlador activo designado para la primera celda.
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