ES2346066T3 - Procedimiento y sistema para registrar un abonado de acceso movil sin licencia en un controlador de red. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento llevado a cabo por un primer controlador de red de un primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, comprendiendo el procedimiento: establecer una conexión de comunicaciones de datos con una estación móvil (102) en el primer controlador de red, acoplando en comunicación el primer controlador de red una pluralidad de regiones de servicio del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia con un segundo sistema de comunicaciones inalámbricas con licencia; recibir información de ubicación procedente de la estación móvil cuando dicha estación móvil (102) solicita servicio por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia durante un registro; y, antes del acceso al servicio solicitado por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, redirigir la estación móvil a un segundo controlador de red del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia en base a la información recibida de ubicación para hacer que dicha estación móvil (102) se registre por medio del segundo controlador de red.

Description

Procedimiento y sistema para registrar un abonado de acceso móvil sin licencia en un controlador de red.

Campo de la invención

El campo de la invención versa en general sobre telecomunicaciones. Más en particular, la presente invención versa acerca del registro de una estación móvil que accede a una red central por medio de un sistema inalámbrico sin licencia con un controlador de red.

Información de antecedentes

Los sistemas inalámbricos con licencia proporcionan comunicaciones inalámbricas móviles a individuos que usan transceptores inalámbricos. Los sistemas inalámbricos con licencia se refieren a sistemas públicos de telefonía móvil y/o a sistemas telefónicos con servicios de comunicaciones personales (PCS). Los transceptores inalámbricos incluyen teléfonos móviles, teléfonos de PCS, agendas electrónicas con capacidad inalámbrica, módems inalámbricos y similares.

Los sistemas inalámbricos con licencia utilizan frecuencias de señales inalámbricas que cuentan con autorizaciones otorgadas por los gobiernos. Se pagan cánones elevados por el acceso a estas frecuencias. Se usan caros equipos de estaciones base (BS) para soportar las comunicaciones en las frecuencias con licencia. Típicamente, las estaciones base se instalan con una separación mutua de aproximadamente 1,6 kilómetros (por ejemplo, torres de telefonía móvil en una red de telefonía móvil). Los mecanismos y las frecuencias de transporte inalámbrico empleados por los sistemas inalámbricos con licencia típicos limitan tanto las velocidades de transferencia como el alcance. En consecuencia, la calidad del servicio (la calidad de la voz y la velocidad de la transferencia de datos) en los sistemas inalámbricos con licencia es considerablemente inferior a la calidad del servicio que permiten las conexiones de las líneas alámbricas (cableadas). Así, el usuario de un sistema inalámbrico con licencia paga cánones relativamente elevados por un servicio de calidad relativamente baja.

Las conexiones alámbricas (cableadas) tienen un amplio despliegue y, por lo general, funcionan con un coste menor con una calidad de voz superior y servicios con mayor velocidad de datos. El problema de las conexiones alámbricas es que restringen la movilidad de un usuario. Tradicionalmente, se requería una conexión física con la conexión alámbrica.

En los últimos años, el uso de sistemas de comunicaciones inalámbricas sin licencia para facilitar el acceso móvil a redes basadas en conexiones alámbricas ha visto un rápido desarrollo. Por ejemplo, tales sistemas inalámbricos sin licencia pueden soportar una comunicación inalámbrica basada en los estándares IEEE 802.11a, b o g (WiFi), o en el estándar Bluetooth^{TM}. Típicamente, el grado de movilidad asociado con tales sistemas es del orden de 100 metros o menos. Un sistema típico de comunicaciones inalámbricas sin licencia incluye una estación base que comprende un punto de acceso (AP) inalámbrico con una conexión física (por ejemplo, coaxial, de par trenzado o de cable óptico) con una red basada en conexiones alámbricas. El AP tiene un transceptor de RF para facilitar la comunicación con un microteléfono inalámbrico que está operativo dentro de una distancia modesta desde el AP, en la que las velocidades de transporte de datos soportadas por los estándares WiFi y Bluetooth^{TM} son mucho más elevadas que las soportadas por los sistemas inalámbricos con licencia mencionados anteriormente. Así, esta opción proporciona servicios de mayor calidad a un costo menor, pero los servicios solamente se extienden una distancia modesta desde la estación base.

En la actualidad se está desarrollando tecnología para integrar sin fisuras el uso de sistemas inalámbricos con licencia y sin licencia, permitiendo así que un usuario acceda, mediante un único microteléfono, a un sistema inalámbrico sin licencia cuando esté dentro del alcance de tal sistema, mientras que acceda a un sistema inalámbrico con licencia cuando esté fuera del alcance del sistema inalámbrico sin licencia. Con una red sin licencia, el microteléfono puede ser capaz de conectarse con un controlador de red que esté muy lejos o muy cerca del punto de acceso inalámbrico a través del cual se conecta. Aunque existen técnicas conocidas para ubicar el dispositivo móvil de un usuario (por ejemplo, el teléfono móvil) cuando accede a un sistema inalámbrico con licencia (red de telefonía móvil), el modelo de implementación para los sistemas inalámbricos sin licencia impide que la ubicación de un usuario pueda averiguarse con facilidad. Por ejemplo, una red de telefonía móvil típica está gestionada por una sola entidad (o por múltiples entidades que comparten las responsabilidades de gestión), lo que permite que la ubicación de un dispositivo móvil sea determinada por medio de una infraestructura incorporada de red. En cambio, los puntos de inalámbricos acceso son desplegados típicamente por usuarios individuales o por empresas, y a menudo proporcionan un acceso privado. Así, no hay una única entidad de gestión que sea capaz de controlar el acceso a los sistemas inalámbricos sin licencia y de usarlos. El documento WO 2004/002051 da a conocer un procedimiento para registrar una red inalámbrica de área local (WLAN) como una zona de encaminamiento de la red de telefonía móvil. El procedimiento comprende la determinación de la ubicación de una solicitud de servicio procedente de un usuario dentro de una red de telefonía móvil y con independencia de si esta ubicación está en un punto de acceso WLAN o cerca del mismo. Se efectúa una petición desde un equipo de usuario (UE) a una capa de gestión móvil GPRS, y se establece una conexión entre el UE y un controlador de la red de radio (RNC). Acto seguido, se efectúa una solicitud desde el UE al RNC. A continuación, el UE envía una solicitud de activación del contexto PDP. Una vez aceptada, pueden intercambiarse datos, y el UE pasa a una WLAN para recibir datos mientras mantiene el estado de "adscripción" con el UMTS o con otro sistema de telefonía móvil. Mientras sale de una zona de cobertura (RA) de una WLAN, el UE recibir un identificar de RA para indicar qué RA (o WLAN) debería usarse. La patente estadounidense 6.556.553 da a conocer un procedimiento que mejora el rendimiento de las comunicaciones en un sistema inalámbrico de comunicaciones en el que el sistema inalámbrico de comunicaciones tiene al menos un dispositivo de comunicaciones inalámbricas móviles y una pluralidad de sitios transmisores/receptores. Los procedimientos determinan cuándo el dispositivo de comunicaciones inalámbricas móviles debiera evaluar el desplazamiento o la itinerancia en base a los datos de medición de la calidad de la conexión. En consecuencia, no hay ninguna infraestructura existente para determinar la ubicación de usuarios que accedan a redes inalámbricas sin licencia ni para redirigirlos a un controlador apropiado de red.

Resumen de la invención

La redirección de registros de abonados móviles usando información de ubicación se describe según las reivindicaciones 1 y 15. En una realización, la invención incluye el establecimiento de una conexión de comunicaciones de datos con una estación móvil en un controlador de red de comunicaciones de datos, la recepción de información de ubicación procedente de la estación móvil, y la redirección de la estación móvil a un controlador diferente de red en base a la información recibida de ubicación.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores aspectos y muchas de las ventajas concomitantes de la presente invención serán apreciados más fácilmente cuando esta se comprenda mejor con referencia a la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que números de referencia semejantes se refieren a partes homólogas en la totalidad de las diversas vistas, a no ser que se especifique lo contrario:

la Figura 1A proporciona una vista general de la solución del servicio móvil de la red de acceso interior (IAN) según una realización de la presente invención;

la Figura 1B ilustra capas de protocolos de un conjunto móvil según una realización;

la Figura 1C ilustra un procedimiento de conversión de protocolos según una realización;

la Figura 2A ilustra una vista general de una arquitectura de protocolos relacionada con el GSM de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 para una realización de una estación móvil que proporciona enlaces de radio sin licencia por medio de una señalización por Bluetooth;

la Figura 2B ilustra una vista general de una arquitectura de protocolos relacionada con el GSM de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 para una realización de una estación móvil que proporciona enlaces de radio sin licencia por medio de una señalización IEEE 802.11;

la Figura 3A ilustra la arquitectura de protocolos de interfaz ascendente para soportar la señalización de dominios CS, así como de la señalización específica de UMA, según una realización;

la Figura 3B muestra capas inferiores de Bluetooth empleadas por una estación móvil y un punto de acceso para facilitar las comunicaciones de capas físicas;

la Figura 3C muestra capas inferiores IEEE 802.11 empleadas por una estación móvil y un punto de acceso para facilitar las comunicaciones de capas físicas;

la Figura 3D ilustra la arquitectura del protocolo de la portadora de voz del dominio CS ascendente para dar soporte a la transmisión de voz por GSM, según una realización;

la Figura 3E ilustra la arquitectura del protocolo del plano de usuario GPRS ascendente, según una realización;

la Figura 3F ilustra la arquitectura del protocolo ascendente para dar soporte a la señalización GPRS, según una realización;

la Figura 4 ilustra varios escenarios posibles de cobertura GMS y UMA según una realización;

la Figura 5 ilustra funciones ejemplares de gestión de la movilidad en una realización;

la Figura 7 es un diagrama de flujo de mensajes y de datos que ilustra los mensajes y las operaciones empleados para redirigir una estación móvil a un controlador diferente de red después del registro según una realización;

la Figura 9 es un diagrama de flujo de mensajes y de datos que ilustra los mensajes y las operaciones empleados para actualizar la información de ubicación después del registro;

la Figura 10 es un diagrama de bloques de un terminal de usuario según una realización; y

la Figura 11 es un diagrama de bloques de un controlador de una red de comunicaciones según una realización.

Descripción detallada

En la siguiente descripción, se presentan numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión minuciosa de las realizaciones de la invención. Sin embargo, una persona versada en la técnica relevante reconocerá que la invención puede ser practicada sin uno o más de los detalles característicos, o con otros procedimientos, otros componentes, otros materiales, etc. En otros casos, no se muestran o describen en detalle estructuras, materiales u operaciones bien conocidos para evitar oscurecer aspectos de la invención.

En la presente memoria, la referencia a "una realización" significa que se incluye un rasgo, una estructura o una característica particulares descritos en conexión con la realización en al menos una realización de la presente invención. Así, la presencia de la expresión "en una realización" en diversos lugares a lo largo de la presente memoria no se refiere necesariamente en todos los casos a la misma realización. Además, los rasgos, las estructuras o las características particulares pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones.

En la presente descripción, el sistema inalámbrico sin licencia puede ser un sistema inalámbrico de corto alcance, que puede ser descrito como una solución "interior". Sin embargo, se entenderá que, a lo largo de la solicitud, el sistema inalámbrico sin licencia incluye sistemas inalámbricos sin licencia que cubren no solo una porción de un edificio, sino también otras zonas exteriores locales, como porciones exteriores de una ciudad universitaria atendida por un sistema inalámbrico sin licencia. La estación móvil puede, por ejemplo, ser un teléfono inalámbrico, un teléfono inteligente, una agenda electrónica o un ordenador portátil. La "estación móvil" también puede ser, por ejemplo, un dispositivo inalámbrico fijo que proporcione un conjunto de funciones adaptadoras de terminales para conectar al sistema inalámbrico terminales de la red digital de servicios integrados (ISDN) o del servicio telefónico corriente (POTS). La aplicación de la presente invención a este tipo de dispositivo permite que el proveedor de servicios inalámbricos ofrezca a los usuarios lo que se denomina el servicio de sustitución de las líneas alámbricas, incluso para ubicaciones de usuario no suficientemente cubiertas por el sistema inalámbrico con licencia. La presente descripción está en el contexto de la arquitectura estandarizada UMA (acceso móvil sin licencia), tal como ha sido promulgada por el consorcio UMA. Sin embargo, la invención no está limitada a ello.

En la siguiente descripción, se utilizan los acrónimos usados comúnmente en la industria de las telecomunicaciones para los servicios inalámbricos, junto con acrónimos específicos a la presente invención. En el Apéndice I se incluye una tabla de acrónimos específicos a la presente solicitud.

La Figura 1A ilustra una arquitectura 100 de un acceso móvil sin licencia (UMA) según una realización de la presente invención. La arquitectura UMA 100 permite que un usuario de una estación móvil 102 acceda a una red 104 de voz y telecomunicaciones mediante ya sea una sesión 106 de comunicaciones inalámbricas con licencia o de una sesión 108 de comunicaciones inalámbricas sin licencia. La red 104 de telecomunicaciones incluye un centro de conmutación móvil (MSC) 110, que proporciona acceso a una red 112 de voz, y un nodo 114 de soporte (SGSN) servidor del GPRS (servicio general de paquetes vía radio), que proporciona acceso a una red 116 de datos. El MSC 110 también proporciona una función de registro de ubicación de visitantes (VLR) internos.

Con detalle adicional, la sesión de comunicaciones inalámbricas con licencia es facilitada por una infraestructura proporcionada por una red inalámbrica con licencia 118 que incluye la red 104 de telecomunicaciones. En la realización ilustrada, la red inalámbrica con licencia 118 representa componentes comunes a una red de telefonía móvil basada en GSM (sistema global para la comunicación móvil) que incluye múltiples estaciones 120 transceptoras base (BTS) (de las cuales se muestra solamente una en aras de la simplicidad) que facilitan los servicios de comunicación inalámbrica para diversas estaciones móviles 102 por medio de respectivos radioenlaces con licencia 122 (por ejemplo, radioenlaces que emplean radiofrecuencias dentro de un ancho de banda con licencia). Típicamente, las múltiples BTS 120 están configuradas con una configuración celular (una por cada célula) que cubre una amplia área de servicio. Las diversas BTS 120 para un área o una región dadas están gestionadas por un controlador 124 de estaciones base (BSC), estando acoplada en comunicación cada BTS 120 con su BSC 124 por medio de un troncal privado 126. En general, una red inalámbrica grande con licencia, como la proporcionada por un proveedor de servicios móviles regional o nacional, incluirá múltiples BSC 124.

Cada BSC 124 se comunica con la red 104 de telecomunicaciones por medio de una interfaz 126 del controlador de estaciones base. Por ejemplo, un BSC 124 puede comunicarse con el MSC 110 por medio de la interfaz A de GSM para los servicios de voz conmutada por circuitos y con el SGSN 114 por medio de la interfaz Gb de GSM para los servicios general de datos en paquetes (GPRS). Las redes 104 de voz con licencia convencionales y de datos incluyen protocolos para permitir transferencia de comunicación sin fisuras desde un BSC 124 reconocido a otro BSC (no mostrado).

Una sesión 108 de comunicaciones sin licencia es facilitada por medio de un punto 128 de acceso (AP) (inalámbrico) que comprende una estación base interior 130. Típicamente, el AP 128 estará situado en una estructura fija, como una vivienda 132 o un edificio 134 de oficinas. El área de servicio de la estación base interior 130 incluye una porción interior de un edificio, aunque se entenderá que el área de servicios de una estación base interior puede incluir una porción exterior de un edificio o de una ciudad universitaria. Tal como se indica mediante la flecha que representa la sesión 108 de comunicaciones sin licencia, la estación móvil 102 puede estar conectada a la red 114 de telecomunicaciones por medio de una segunda ruta de datos que incluye un canal inalámbrico sin licencia 136, el punto 128 de acceso, una red 138 de acceso y un controlador 140 de red de acceso móvil sin licencia (UNC). La UNC 140 se comunica con la red 104 de telecomunicaciones usando una interfaz 126B del controlador de estaciones base que es similar a la interfaz 126A del controlador de estaciones base, e incluye una interfaz A y una interfaz Gb de GSM. La estación base interior 128 y el controlador 132 de red interior pueden incluir entidades de software almacenadas en memoria y ejecutándose en uno o más microprocesadores (no mostrados en la Figura 1A) adaptados para llevar a cabo una conversión de protocolos.

También la estación base interior 128 y el controlador 140 de red UMA pueden incluir entidades de software almacenadas en memoria y ejecutándose en uno o más microprocesadores (no mostrados en la Figura 1A) adaptados para llevar a cabo una conversión de protocolos.

El canal 136 inalámbrico sin licencia es facilitado por un radioenlace que emplea una longitud de onda (o un intervalo de onda) en un espectro libre sin licencia (por ejemplo, un espectro alrededor de 2,4 GHz, 5 GHz, 11-66 GHz). Un servicio inalámbrico sin licencia que radica en el canal 136 inalámbrico sin licencia puede tener un protocolo asociado de comunicaciones. Como ejemplos, el servicio inalámbrico sin licencia puede ser un servicio inalámbrico compatible con Bluetooth^{TM}, o un servicio de red de área local (LAN) inalámbrica (WiFi) (por ejemplo, el estándar inalámbrico IEEE 802.11a, b o g). Esto proporciona al usuario una calidad de servicio potencialmente mejorada en las zonas de servicio del servicio inalámbrico sin licencia (es decir, dentro del alcance del servicio de un correspondiente AP). Así, cuando un abonado está dentro del alcance del AP sin licencia, el abonado puede disfrutar de servicios de voz y de datos de bajo coste, alta velocidad y elevada calidad. Además, el abonado disfruta de un alcance ampliado de servicio, dado que el microteléfono puede recibir servicios muy en el interior de un edificio en ubicaciones que, en otras circunstancias, pueden no ser atendidas de forma fiable por un sistema inalámbrico con licencia. A la vez, el abonado puede itinerar fuera del alcance del AP sin licencia sin pérdida de las comunicaciones. En vez de ello, la itinerancia fuera del alcance del AP sin licencia da como resultado una transferencia (también denominada conmutación) transparente, en la que los servicios de comunicación son proporcionados automáticamente por el sistema inalámbrico con licencia, tal como se describe con mayor detalle en la solicitud de patente estadounidense con nº de serie 10/115.833, cuyo contenido se incorpora en el presente documento por referencia.

La estación móvil 102 puede incluir un microprocesador y una memoria (no mostrados) que almacena las instrucciones de un programa informático para ejecutar protocolos inalámbricos para gestionar sesiones de comunicaciones. Tal como se ilustra en la Figura 1B, en una realización, la estación móvil 102 incluye una capa 142 con protocolo de capa 1, una capa 144 con protocolo de capa 2, y una capa con protocolo de señalización de capa 3 para el servicio inalámbrico con licencia que incluye una subcapa 146 de recursos de radio (RR), una subcapa 148 de gestión de la movilidad (MM), y una capa 150 de gestión de las llamadas (CM). Se entenderá que las capas de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 pueden estar implementadas como módulos de software, que también se pueden describir como "entidades" de software. Según una nomenclatura común para los servicios inalámbricos con licencia, la capa 1 es la capa física, es decir, la banda base física para una sesión de comunicaciones inalámbricas. La capa física es la capa inferior de la interfaz de radio y proporciona funciones para transferir corrientes de bits por enlaces físicos de radio. La capa 2 es la capa de enlaces de datos. La capa de enlaces de datos proporciona señalización entre la estación móvil y el controlador de la estación base. La subcapa de RR se ocupa de la gestión de una sesión de RR, que es el tiempo que una estación móvil está en un modo dedicado, así como de la configuración del canal de radio, del controlador de potencia, de la transmisión y la recepción discontinuas y de las transferencias. La capa de gestión de la movilidad gestiona asuntos que surgen como consecuencia de la movilidad del abonado. Por ejemplo, la capa de gestión de la movilidad puede ocuparse de la ubicación de la estación móvil, de las funciones de seguridad y de la autenticación. La capa de gestión del control de llamadas proporciona controles para el establecimiento de una llamada de un extremo a otro. Estas funciones para un sistema inalámbrico con licencia son bien conocidas por las personas versadas en la técnica de la comunicación inalámbrica.

La estación móvil también puede incluir una capa física 152 del servicio inalámbrico sin licencia (es decir, una capa física para un servicio inalámbrico sin licencia como Bluetooth, WiFi u otro canal inalámbrico sin licencia (por ejemplo, WiMAX)). La estación móvil también incluye una capa 154 de enlaces de servicios inalámbricos sin licencia de nivel 2, y una o más subcapas 156 de recursos de radio de servicios inalámbricos sin licencia. Se incluye un interruptor 160 del modo de acceso para la gestión móvil 148 y las capas 150 de gestión de llamadas para acceder a la subcapa 156 de recursos de radio de servicios inalámbricos sin licencia y a la capa 154 de enlaces de servicios inalámbricos sin licencia cuando la estación móvil 102 está dentro del alcance de un AP 128 sin licencia y para soportar la conmutación entre la subcapa 146 de RR con licencia y la subcapa 156 de RR de servicios inalámbricos sin licencia.

La subcapa 156 de recursos de radio sin licencia y la capa 154 de enlaces sin licencia pueden incluir protocolos específicos para el servicio inalámbrico sin licencia utilizado, además de protocolos seleccionados para facilitar la transferencia transparente entre sistemas inalámbricos con licencia y sin licencia. En consecuencia, es preciso convertir la subcapa 156 de recursos de radio sin licencia y la capa 154 de enlaces sin licencia a un formato compatible con un protocolo 126 de interfaces de un controlador de estación base convencional reconocido por un MSC, un SGSN u otra red de voz o de datos.

Con referencia a la Figura 1C, en una realización de la presente invención, la estación móvil 102, el AP 128 y el UNC 140 proporcionan una función de conversión de interfaces para convertir las capas de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 del servicio sin licencia en una interfaz 126B de una subred de estación base (BSS) convencional (por ejemplo, una interfaz A o una interfaz Gb). Como resultado de la conversión de protocolos, puede establecerse una sesión de comunicaciones que es transparente a la red de voz/red de datos 104, es decir, la red 104 de voz/datos usa su interfaz y sus protocolos estándar para la sesión de comunicaciones, como lo haría con una sesión de comunicaciones convencional gestionada por una estación transceptora base convencional. Por ejemplo, en algunas realizaciones, la estación móvil 102 y el UNC 140 están configurados para iniciar y remitir solicitudes de actualización de ubicación y de servicio. En consecuencia, se facilitan los protocolos para una transferencia sin fisuras que sea transparente para la red 104 de voz/datos. Esto permite, por ejemplo, que se use un único número de teléfono tanto para el servicio inalámbrico con licencia como para el servicio inalámbrico sin licencia. Además, la presente invención permite ofrecer por medio de un servicio inalámbrico sin licencia una variedad de servicios que se ofrecían tradicionalmente únicamente por medio de servicios inalámbricos con licencia. Así, el usuario recibe el beneficio de un servicio de calidad potencialmente mayor cuando su estación móvil se sitúa dentro del área atendida por un servicio inalámbrico sin licencia de ancho de banda elevado, a la vez que también tiene acceso a los servicios telefónicos convencionales.

El servicio inalámbrico con licencia puede comprender cualquier servicio inalámbrico con licencia que tenga un protocolo 126 definido de interfaz BSS para una red 104 de voz/datos. En una realización, el servicio inalámbrico con licencia es una red de acceso de radio GSM/GPRS, aunque se entenderá que las realizaciones de la presente invención incluyen otros servicios inalámbricos con licencia. Para esta realización, el UNC 140 se interconecta con la red central GSM por medio de las mismas interfaces 126 del controlador de estaciones base usadas por un elemento de red estándar GSM BSS. Por ejemplo, en una aplicación GSM, estas interfaces son la interfaz A de GSM para los servicios de voz conmutados por circuitos y la interfaz GB de GSM para los servicios de datos en paquetes (GPRS). En una aplicación UMTS (sistema universal de telecomunicaciones móviles) de la invención, el UNC 140 se interconecta con la red UMTS usando una interfaz UMTS Iu-cs para los servicios de voz conmutados por circuitos y la interfaz UMTS Iu-ps para los servicios de datos en paquetes. En una aplicación CDMA de la invención, el UNC 140 se interconecta con la red CDMA usando las interfaces CDMA A1 y A2 para los servicios de voz conmutados por circuitos y las interfaces CDMA A10 y A11 para los servicios de datos en paquetes.

En una realización de GSM/GPRS, el UNC 140 se presenta a la red central GSM/GPRS como un elemento de red GSM BSS y es gestionado y operado como tal. En esta arquitectura, los elementos principales del control de transacciones (por ejemplo, el tratamiento de llamadas) están proporcionados por elementos superiores de red; concretamente, el registro de ubicación de visitantes (VLR) del MSC 110 y el SGSN 114. Se permite que las estaciones móviles autorizadas accedan a la red central GSM/GPRS, ya sea directamente a través de la red de acceso de radio GSM si están fuera del área de servicio de un AP 128, o a través del sistema de red UMA si están dentro del área de servicio de un AP.

Dado que una sesión de comunicaciones albergada por la arquitectura UMA 100 es transparente para una red 112 de voz o una red 116 de datos, el servicio inalámbrico sin licencia puede soportar todos los servicios de usuario que son ofrecidos típicamente por un proveedor de servicios inalámbricos. En el caso del GSM, esto típicamente incluye los siguientes servicios básicos: telefonía; llamadas de emergencia (por ejemplo, llamar al E911 en Norteamérica); mensaje corto de punto a punto terminado en móvil (MT/PP); mensaje corto de punto a punto originado en móvil (MO/PP); servicios portadores de GPRS; conmutación (exterior a interior; interior a exterior, voz, datos, SMS, SS). Además, el GSM puede soportar también diversos servicios suplementarios que son bien conocidos en la
técnica.

La Figura 2A proporciona una vista general de una arquitectura de protocolos relacionados con el GSM de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 para una realización de la estación móvil 102 que proporciona radioenlaces sin licencia por medio de una señalización Bluetooth. Según se ilustra, hay dos entidades lógicas de gestión de recursos de radio (RR): la entidad 202 de GSM RR y la entidad 204 de UMA-RR. La arquitectura de protocolos incluye una capa 206 de nivel 1 de banda base GSM, una capa 208 de enlace de nivel 2 de GSM (LAPDm), una capa 210 de nivel 1 de banda base de Bluetooth, capas 211 de nivel 2 de Bluetooth, incluyendo una capa 212 de procedimientos de acceso a conexiones de la capa 2 (L2CAP) y una capa 213 de BNEP, un conmutador 214 del modo de acceso y protocolos 216 de capa superior. Cuando la estación móvil opera en un modo UMA, la entidad 204 de UMA-RR es la entidad RR "servidora" en ese momento que proporciona servicio a la subcapa de gestión de la movilidad (MM) por medio del punto de acceso de servicio designado (RR-SAP). En este modo, la entidad GSM RR está desligada de la subcapa MM. La entidad 204 de UMA-RR proporciona un nuevo conjunto de funciones, y es responsable de varias tareas. En primer lugar, la entidad de UMA-RR es responsable del descubrimiento de la cobertura UMA y del registro UMA. En segundo lugar, la entidad de UMA-RR es responsable de la emulación de la capa GSM RR para proporcionar los servicios esperados a la capa MM; es decir, crear, mantener y finalizar conexiones RR. Se aplica la totalidad de primitivas GSM 04.07 existentes definidas para RR-SAP. De esta forma, la conexión de la entidad 204 de UMA-RR se hace transparente para los protocolos de capa superior. En tercer lugar, un módulo de la entidad 204 de UMA-RR es responsable de la coordinación con la entidad de GSM RR para gestionar la conmutación al modo de acceso y transferencia, tal como se describe con detalle adicional en la solicitud con nº de serie 10/688.470, a la que se ha hecho referencia
más arriba.

La Figura 2B proporciona una vista general de una arquitectura de protocolos relacionados con el GSM de nivel 1, nivel 2 y nivel 3 para una realización de la estación móvil 102 que proporciona radioenlaces sin licencia por medio de una señalización IEEE 802.11. Todas las entidades y las capas son iguales que las descritas en lo que antecede para la Figura 2A, salvo que las capas Bluetooth han sido sustituidas con una capa 218 de 802.11 PHY y una capa 220 de 802.11 MAC.

La Figura 3A ilustra la arquitectura de los protocolos de interfaz ascendente que dan soporte a la señalización de dominios conmutados por circuitos (CS), así como a la señalización específica de UMA, según una realización. Las subcapas MSC son características convencionales bien conocidas en la técnica con respecto a las interfaces MTP1 302, MTP2 304 y MTP3 306 de la parte de transferencia de mensajes (MTP), a la parte 308 de control de la conexión de señalización (SCCP), a la parte 310 de aplicación del sistema de estaciones base (BSSAP), a la interfaz 312 de gestión de la movilidad y a la interfaz 314 de gestión de las conexiones.

El protocolo UMA-RR soporta las funciones de señalización de la "capa 3" de UMA por medio de capas 204 de UMA-RR proporcionadas por cada uno de la estación móvil 102 y el UNC 140. El UNC 140, actuando como un BSC, termina los mensajes del protocolo UMA-RR y es responsable de la interconexión entre estos mensajes y los mensajes análogos de la interfaz A.

Las capas por debajo de la capa 204 de UMA-RR en cada uno de la estación móvil 102 y el UNC 140 incluyen una capa 316 TCP, una capa 318 de IP remoto, y una capa 320 de IPSeg (seguridad IP). Como opción, puede desplegarse un protocolo de capa de zócalo segura (SSL) que funcione sobre TCP/IP (no mostrado) en lugar de la capa 320 de IPSeg.

La conectividad IP de nivel inferior entre la estación móvil 102 y el UNC 140 está soportada por las capas apropiadas albergadas por un punto 128 de acceso intermedio y por una red 138 IP de banda ancha (es decir, la red 138 de acceso mostrada en la Figura 1A). Los componentes para dar soporte a la capa de transporte IP (es decir, la capa 3 de red convencional bajo el modelo OSI de siete capas) incluyen una capa 322 IP de transporte para cada uno de la estación móvil 104, el AP 128 y la red 128 IP, y una capa 322A IP en el UNC 140.

En las capas inferiores (es decir, las capas física y de enlace de datos), la estación móvil 104 y el AP 128 son representados proporcionando las capas inferiores sin licencia 324, mientras que cada uno del AP 128, la red 138 de IP y el UNC 140 proporcionan capas apropiadas 326 de acceso. Típicamente, las capas 326 de acceso incluirán capas convencionales Ethernet PHY y MAC (IEEE 802.3), aunque esto no es limitante.

Tal como se muestra en las Figuras 3A y 3B, las capas inferiores 324 sin licencia dependerán de si el radioenlace sin licencia usa señalización Bluetooth o señalización IEEE 802.11. Las capas inferiores de Bluetooth representadas en la Figura 3A se corresponden con la arquitectura de la estación móvil de la Figura 2A, e incluyen una capa 210 de banda base Bluetooth, una capa 212 de L2CAP y una capa 213 de BNEP. Entretanto, las capas inferiores de 801.11 mostradas en la Figura 3B se corresponden con la arquitectura de la estación móvil de la Figura 2B, e incluyen una capa 218 de 802.11 PHY y una capa 220 de 802.11 MAC.

La Figura 3D ilustra la arquitectura del protocolo portavoz de voz del dominio ascendente CS para dar soporte a la transmisión de voz por GSM, según una realización. Además de los componentes de nombre y referencia semejantes, comunes a las arquitecturas de las Figuras 3D y 3C, se proporcionan aparatos para dar soporte a la transmisión de voz por GSM. Para el MSC 110, estos componentes incluyen los componentes convencionales para dar soporte a las transmisiones de voz por GSM, y están representados como capas físicas 330 y de audio 332, desplegándose componentes similares en el UNC 140. Cada uno de la estación móvil 102 y del UNC 140 incluye ahora un códec 334 GERAN (Red de acceso de radio GSM Edge) y una capa 336 de RTP/UDP.

Con la arquitectura de la Figura 3D, el audio fluye por la interfaz ascendente según el formato de tramas de TRP definido en la RFC 3267 y la RFC 3551. Cuando opera en el modo UMA, se da soporte a AMR FR según se especifica en TS 26.103. También puede darse soporte a otros códecs, como el G.711.

La Figura 3E ilustra la arquitectura del protocolo de plano de usuario GPRS ascendente, según una realización. La arquitectura del protocolo de plano de usuario GPRS ascendente habilita de manera efectiva la tunelización de la señalización GPRS y de los paquetes de datos a través del UNC 140 utilizando el espectro sin licencia, soportando así una función de tunelización para el tráfico conmutado por paquetes entre la estación móvil 102 y el SGSN 118.

Tal como se ilustra en la Figura 3E, cada uno del UNC 140 y el SGSN 114 emplea aparatos convencionales para soportar la señalización GRPS y los paquetes de datos, incluyendo una capa física 350, una capa 352 de servicios de red y una capa 354 de BSSGP. Cada uno de la estación móvil 102 y del UNC 140 incluye una capa 356 de UDP y una capa 358 de UMA-RLC. Cada uno de la estación móvil 102 y del SGSN incluye una capa 360 de LLC y una capa 362 de SNDCP. La estación móvil 102 también incluye una capa 364 de IP.

Con la arquitectura de la Figura 3E, las PDU de LLC de GPRS que transportan datos, y los protocolos de las capas más elevadas se transportan de forma transparente entre la estación móvil 102 y el SGSN 114. Esto permite que la estación móvil derive todos los servicios GPRS de la misma manera que si estuviera en un BSS GERAN. Quedan inalteradas todas las aplicaciones GPRS existentes y la MMI en la estación móvil 102. Las PDU de LLC se llevan por la capa 358 de UMA-RLC desde la estación móvil 102 al UNC 140, lo que transmite las PDU por el SGSN 114 usando mensajería BSSGP. La capa 358 de UMA-RLC corre directamente sobre la capa 356 de UDP para aprovechar el servicio portador de IP.

La Figura 3F ilustra la arquitectura del protocolo ascendente para dar soporte a la señalización GPRS según una realización. Con esta arquitectura, las PDU de LLC de GPRS para la señalización en protocolos de capas superiores (incluyendo las capas superiores 366) se transportan de forma transparente entre la MS 102 y el SGSN 114. Esto permite que la MS obtenga todos los servicios GPRS de la misma manera que si estuviera conectada a un BSS GERAN. El protocolo GPRS-RLC es sustituido con un protocolo equivalente (desde la perspectiva de la capa superior) UMA-RLC. La fiabilidad es garantizada por la capa 357 de TCP. Como en un BSS GERAN, el UNC, que actúa como BSC, termina el protocolo UMA-RLC y lo interconecta con la interfaz Gb usando BSSGP.

Tal como se ha hecho notar más arriba, la estación móvil puede ser, por ejemplo, un teléfono inalámbrico, un teléfono inteligente, una agenda electrónica o un ordenador portátil. La estación móvil también puede ser, por ejemplo, un dispositivo inalámbrico fijo que proporcione un conjunto de funciones adaptadoras de terminales para conectar al sistema inalámbrico terminales de la red digital de servicios integrados (ISDN) o del servicio telefónico corriente (POTS).

Pueden emplearse tipos de adaptadores de terminales distintos de los enumerados en lo que antecede con realización de la presente invención. Por ejemplo: (1) un adaptador de terminal que soporte teléfonos sin hilos en vez de teléfonos POTS; (2) un adaptador de terminal que soporte teléfonos estándar de protocolo de inicio de sesión (SIP); y (3) un adaptador de terminal que también integre un microteléfono con hilos y una interfaz de usuario, como el que se encontraría en un teléfono de sobremesa. En cada caso, la invención descrita en el presente documento describe cómo estas funciones del adaptador de terminal pueden conectarse con el sistema inalámbrico por medio de la red sin licencia.

Es posible el uso de otras capacidades estándar de Bluetooth junto con realizaciones de la presente invención. Por ejemplo hay una capacidad estándar de Bluetooth denominada "Perfil de Acceso a la SIM", que permite que un dispositivo Bluetooth (por ejemplo, un subsistema de teléfono móvil incorporado en un coche) acceda a la SIM que está en otro dispositivo Bluetooth (por ejemplo, el teléfono móvil normal del usuario), permitiendo que el primer dispositivo asuma la "personalidad" asociada con la SIM (es decir, la del teléfono móvil normal del usuario). Las realizaciones descritas en lo que antecede podrían hacer uso de esta capacidad estándar para dar a los dispositivos (por ejemplo, un teléfono POTS) conectados al adaptador de terminal la personalidad del teléfono móvil del
usuario.

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Gestión de la movilidad

El UNC 140 proporciona funciones equivalentes a las de un BSC GSM, y, como tal, controla una o más células (virtuales) UMA. En una realización, puede haber una única célula UMA por UNC y, en una realización alternativa, puede haber una célula UMA por punto de acceso conectado a un UNC. La segunda realización puede ser menos deseable, debido al gran número de AP que se espera que se usen, de modo que la arquitectura UMA permite agrupamientos flexibles de varios AP en células UMA. Cada célula UMA puede ser identificada por un identificador global de la célula (CGI), con un número absoluto del canal de radiofrecuencia (ARFCN) asignado a cada célula UMA. Cada célula UMA puede corresponderse con un límite físico asociándola con zonas específicas de ubicación GSM atendidas por el MSC. Las células GSM dentro de las zonas de ubicación asignadas a una célula UMA están configuradas con correspondencias ARFCN a CGI para esa célula UMA. Además, este ARFCN puede ser anunciado en la lista de la BA por las células GSM para permitir las conmutaciones. Obsérvese que las células UMA pueden usar los mismos identificadores del área de ubicación (LAI) que las células GSM existentes, o puede usarse un nuevo LAI para las células UMA. Esto es útil para reducir las notificaciones en las células GSM cuando se sabe que una estación móvil está registrada por medio de un INC. La anterior explicación se aplica igualmente a las zonas de encaminamiento GPRS y a los identificadores de la zona de encaminamiento (RAI).

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Direccionamiento de CPE UMA

El equipo en el domicilio del cliente (CPE) puede incluir la estación móvil y el punto de acceso (AP) a través del cual la estación móvil puede acceder al UNC para el servicio UMA. Los parámetros de direccionamiento de CPE UMA pueden incluir los parámetros descritos a continuación.

El direccionamiento de CPE UMA incluye la identidad internacional de abonado móvil (IMSI) asociada con la SIM en el equipo móvil como parámetro. La estación móvil UMA proporciona la IMSI al UNC cuando solicita servicio UMA por medio de la interfaz ascendente con el UNC. A diferencia del BSC de GSM, el UNC gestiona un contexto para cada estación móvil que está operando en modo UMA. Por lo tanto, el UNC mantiene un registro para cada estación móvil atendida. Por ejemplo, la IMSI puede ser usada por el UNC para encontrar el registro apropiado de la estación móvil cuando el UNC recibe un mensaje de notificación BSSMAP.

El direccionamiento de CPE UMA incluye la dirección asociada con la interfaz sin licencia en el equipo móvil (por ejemplo, la dirección 802.11 MAC) como parámetro. Este identificador puede ser proporcionado por la estación móvil UMA al UNC cuando solicita servicio UMA por medio de la interfaz ascendente con el UNC. El UNC puede usar esta dirección como alternativa a la IMSI para limitar la transferencia de la IMSI por la interfaz ascendente y para contribuir al encaminamiento de los mensajes.

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El direccionamiento de CPE UMA también incluye el identificador temporal de enlace lógico (TLLI) asignado a la estación móvil por el nodo servidor de soporte GPRS (SGSN) como parámetro. Este identificador puede ser proporcionado por medio de procedimientos estándar de la interfaz Gb. El UC puede hacer seguimiento de esta dirección para cada estación móvil atendida para dar soporte a los procedimientos de la interfaz Gb de GSM (por ejemplo, para que los paquetes GPRS de conexión descendente puedan ser encaminados a la estación móvil debida).

El direccionamiento de CPE UMA también incluye la ID del punto de acceso (AP-ID) como parámetro. La AP-ID puede ser la dirección MAC del punto de acceso de modo sin licencia a través del cual la estación móvil accede al servicio UMA. Este identificador puede ser proporcionado por la estación móvil UMA al UNC cuando solicita servicio UMA por medio de la interfaz ascendente con el UNC. La AP-ID puede ser usada por el UNC para dar soporte a los servicios de ubicación (por ejemplo, el servicio mejorado 911) al usuario en base al AP desde el cual se accede al servicio. La AP-ID también puede ser usada por el proveedor del servicio para restringir el acceso al servicio UMA únicamente a AP autorizadas.

Otros parámetros de direccionamiento de CPE que pueden usarse dependen de los requisitos de seguridad de la interfaz ascendente (por ejemplo, la necesidad de gestionar direcciones IP de las estaciones móviles UMA para en encaminamiento de mensajes por medio de conexiones IPSeg tunelizadas, o la necesidad de gestionar las credenciales locales asignadas a la estación móvil por el UNC).

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Identificación de la célula UMA

Para facilitar las funciones de gestión de la movilidad en GSM/GPRS, la zona de cobertura puede dividirse en zonas lógicas de registro denominadas zonas de ubicación (para GSM) y zonas de encaminamiento (para GPRS). Puede requerirse que las estaciones móviles se registren en la red cada vez que cambie la zona servidora de ubicación (o la zona de encaminamiento). Uno o más de los identificadores de zona (LAI) pueden estar asociados con cada registro de ubicación visitado (VLR) en una red de un proveedor. Asimismo, uno o más identificadores de área de encaminamiento (RAI) pueden estar controlados por un único SGSN.

En una realización, se identifica una célula GSM dentro de la zona de ubicación o de encaminamiento añadiendo una identidad de célula (CI) a la identificación de la zona de ubicación o de encaminamiento. La identificación global de la célula (CGI) es la concatenación de la identificación de la zona de ubicación y de la identidad de la célula. En una realización, la identidad de la célula es única dentro de la zona de ubicación.

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Ejemplo de aproximación UMA a la identificación de la célula

A continuación se describe un ejemplo de una aproximación a la identificación de una célula UMA. En esta realización, un único UNC proporciona servicio a una o más zonas de ubicación UMA y a una o más zonas de encaminamiento UMA, y cada zona de ubicación (o zona de encaminamiento) UMA es distinta o igual que la zona de ubicación (o zona de encaminamiento) de la célula GSM superpuesta. Se identifica una célula UMA dentro de la zona de ubicación de encaminamiento UMA añadiendo una identidad de célula (CI) a la identificación de la zona de ubicación o de encaminamiento. La identificación global de la célula UMA (UMA-CGI) es la concatenación de la identificación de la zona de ubicación y la identidad de la célula. En una realización, la célula UMA puede ser una partición predefinida de la zona de cobertura general UMA identificada por un valor UMA-CGI. Obsérvese que la identificación de la célula, como la información UMA, puede ser transparente al AP, de modo que el AP no está al tanto de su valor asociado UMA-CGI. Los componentes UMA (por ejemplo, la estación móvil y el UNC) pueden soportar la capacidad de particionar la zona global de cobertura UMA.

Un procedimiento de partición puede incluir la implementación de una correspondencia uno a uno, o muchos a uno entre la identidad de la célula GSM y la identidad de la célula UMA. Dada la identificación de una célula GSM preferida en una zona particular, puede ser posible determinar la correspondiente identidad de la célula UMA en base, por ejemplo, a lo previsto en el UNC. Un ejemplo de una relación de uno a uno es establecer una correspondencia de una célula GSM a una célula UMA. Un ejemplo de una relación de muchos a uno es establecer una correspondencia de una zona de ubicación GSM (y de las células GSM asociadas) a una célula UMA.

Cuando una estación móvil UMA se conecta con el UNC para un servicio UMA, envía el valor del CGI y (opcionalmente) un parámetro del criterio de la pérdida de ruta (C1) de la actual célula GSM de acampada, así como de las células vecinas, al UNC. El UNC establece una correspondencia del valor del CGI de la célula GSM de acampada con un valor correspondiente del CGI de la calda UMA en base a la lógica de la correspondencia prevista en el UNC. Esta puede ser una correspondencia de uno a uno (por ejemplo, si hay una célula UMA por cada célula GSM) o una correspondencia de muchos a uno (por ejemplo, si hay una célula UMA por zona de ubicación GSM). Si no hay disponible cobertura GSM en la zona de servicio UMA, el UNC puede asignar la estación móvil a una célula UMA por defecto "sin cobertura GSM". Una única UNC puede atender a un solo MSC. Esto no excluye realizaciones de UNC que combinen múltiples "instancias" UNC, tal como se define en lo que antecede, en un único dispositivo (por ejemplo, un UNC que atiende MSC múltiples). A cada UNC también puede asignársele un único valor "UMA-Conmutación-CGI" usado con fines de conmutación de GSM a UMA. Por ejemplo, este puede ser el valor previsto en las tablas ARFCN a CGI del BSC de la RAN del GSM y en los MSC (por ejemplo, para señalar al UNC).

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Configuraciones operativas UMA

En una realización, pueden identificarse al menos tres configuraciones operativas UMA. En una configuración central común, el LAI UMA y un LAI paraguas de la RAN del GSM (que atiende, por ejemplo, el vecindario del abonado) pueden ser diferentes, y la red puede estar diseñada de tal modo que las mismas entidades de la red central (por ejemplo, el MSC y el SGSN) sirvan tanto a las células UMA como a las células GSM paraguas. Una ventaja de esta configuración es que el movimiento del abonado entre la zona de cobertura UMA y la zona de cobertura GSM no da como resultado una señalización interna del sistema (por ejemplo, MAP) (por ejemplo, las actualizaciones de ubicación y las conmutaciones son internos al MSC).

En una configuración central separada, el LAI UMA y el LAI paraguas de la RAN del GSM son diferentes, y la red puede estar diseñada de tal modo que entidades diferentes sirvan a las células UMA y a las células GSM paraguas. Una ventaja de esta configuración es que el diseño de las redes UMA y GSM puede ser más independiente que en la Configuración Central Común.

En una configuración de LAI común, el LAI UMA y el LAI paraguas de la RAN del GSM son el mismo (por ejemplo, diferentes células dentro del mismo LAI). Las ventajas de esta configuración son que el movimiento del abonado (mientras esté en reposo) entre la zona de cobertura UMA y la zona de cobertura GSM puede no dar como resultado ninguna señalización de actualización de la ubicación, y que la estación móvil puede conmutar fácilmente al modo GSM si los recursos del modo UMA no están disponibles temporalmente (por ejemplo, para responder a una notificación). Detalles adicionales de esta y de la anterior configuración de núcleo separado se exponen en la solicitud con nº de serie 10/688.470.

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Alta y baja UMA

En una realización, tal como se ha descrito en lo que antecede, un procedimiento de registro UMA no emplea la señalización a la infraestructura de la PLMN y está contenido dentro del sistema UMA (es decir, entre la estación móvil y el UNC). El proceso de registro UMA puede servir al menos dos propósitos. Puede informar al UNC que una estación móvil está conectada a través de un AP particular y que está disponible en una dirección IP particular. El UNC puede mantener un registro de esta información, por ejemplo, para las llamadas terminadas en móviles. El procedimiento de registro puede también proporcionar a la estación móvil los parámetros operativos asociados con el servicio UMA en el AP. Esto puede ser análogo al uso del canal común de control de la difusión (BCCH) de GSM para transmitir parámetros del sistema a estaciones móviles en células GSM. El contenido del mensaje de información del sistema GSM que es aplicable en el modo UMA puede ser suministrado a la estación móvil durante el procedimiento de registro UMA.

De manera similar, un procedimiento de baja UMA puede permitir que la estación móvil informe de manera explícita al UNC de que sale del modo UMA, permitiendo que el UNC libere recursos que pueda haber asignado a la estación móvil. El UNC puede también soportar la baja UMA implícita, en la que se termina abruptamente un canal seguro con la estación móvil.

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Redirección UMA

En una realización, tal como se ha descrito en lo que antecede, cuando una estación móvil UMA se conecta con el UNC para el servicio UMA, puede enviar un valor de CGI y un parámetro del criterio de la pérdida de ruta (C1) de la actual célula GSM de acampada, así como de las células vecinas, al UNC. Usando esta información, así como la información interna de la base de datos, el UNC puede ser capaz de determinar si es el UNC servidor debido para la estación móvil y, si no es el UNC servidor debido, redirigir la estación móvil al UNC debido. El UNC servidor debido puede ser el UNC cuya zona de servicio UMA se solape con la cobertura GSM paraguas de la estación móvil. En una realización, el UNC servidor debido podría estar conectado al mismo MSC que el BSC de GSM al que pertenece la célula GSM paraguas. En una realización alternativa, el UNC servidor debido podría estar conectado a un MSC diferente que puede conmutar al MSC que proporciona cobertura GSM paraguas a la estación móvil, permitiendo que el UNC conmute llamadas hacia el GSM y desde el mismo. También puede habilitar ciertos servicios basados en la ubicación (por ejemplo, el E911 fase 1) que pueden estar ligados a la ubicación de la célula GSM. Una base de datos interna usada por el UNC puede establecer una correspondencia de zonas de ubicación GSM y UNC servidores y conservar la cantidad de datos que es preciso gestionar. Puede ser preciso que esta base de datos cambie únicamente cuando se añade un nuevo UNC o una nueva zona de ubicación de GSM.

Si no hay disponible ninguna cobertura GSM cuando una estación móvil se conecta con el UNC para el servicio UMA, entonces, en algunos casos, el UNC puede no determinar de manera fiable la ubicación de la estación móvil con el fin de asignar la estación móvil al debido UNC servidor (por ejemplo, para permitir la conmutación y los servicios basados en la ubicación). El UNC puede permitir que el operador determine las directrices de servicio en este caso (por ejemplo, el operador puede proporcionar servicio al usuario con ciertas limitaciones, posiblemente con una indicación en la interfaz de usuario en la estación móvil). Más abajo se proporcionan detalles adicionales sobre los procedimientos de alta y baja UMA.

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Comportamiento del modo en reposo de la estación móvil UMA

Según se ha descrito en lo que antecede, un dispositivo UMA puede encontrar entornos de radio diferentes, tal como se ilustra en la Figura 4. En un primer entorno, las zonas de cobertura GSM y UMA están completamente separadas y no se solapan. En un segundo entorno, la cobertura GSM y UMA está parcialmente solapada. En un tercer entorno, que puede ser el más común, la cobertura UMA está encapsulada dentro de la cobertura GSM. Un dispositivo UMA puede conectarse en cualquiera de estos entornos y, además, puede pasar por un número de estados de conexión.

Al activarse, y cuando la estación móvil está en reposo y no hay cobertura de ningún tipo, la estación móvil puede hacer un barrido en busca de cobertura de radio tanto de GSM como de UMA. Si se detecta cobertura GSM, entonces puede iniciarse el procedimiento normal de gestión GSM de la movilidad. Esta condición puede aplicarse cuando la estación móvil no ha detectado ninguna cobertura UMA cuando se detecta la cobertura GSM, o antes de que se complete el procedimiento de registro UMA. Si se detecta cobertura UMA, entonces la estación móvil UMA establece un enlace inalámbrico sin licencia (por ejemplo, un enlace WLAN) con el AP y monitoriza la calidad de la señal. Cuando el nivel de la señal recibida en la estación móvil supera un umbral predefinido, la estación móvil lleva a cabo un procedimiento de registro UMA. En base a la información devuelta, la estación móvil puede determinar si se requiere un registro completo en la red y, en caso afirmativo, de qué tipo (por ejemplo, GSM o GSM/GPRS combinados). Este procedimiento puede aplicarse cuando no existe cobertura de GSM o cuando se detecta cobertura UMA antes de detectar la cobertura GSM.

Cuando la estación móvil está en reposo en la cobertura GSM y no hay cobertura UMA, la estación móvil puede hacer un barrido periódicamente en busca de cobertura UMA. Si se detecta cobertura UMA, la estación móvil puede iniciar el procedimiento de registro UMA descrito anteriormente.

Cuando la estación móvil está en reposo en la cobertura UMA y no hay cobertura GSM, la estación móvil puede seguir llevando a cabo procedimientos normales de búsqueda de la PLMN GSM. Si se detecta cobertura GSM, la estación móvil puede enviar la información de la célula GSM al UNC con fines de una posible redirección UMA, tal como se ha descrito anteriormente. De forma alternativa, la estación móvil puede deshabilitar los procedimientos normales de búsqueda de la PLMN GSM para conservar energía.

Cuando la estación móvil está en reposo en la cobertura UMA y hay cobertura GSM, la estación móvil puede seguir llevando a cabo procedimientos normales de reselección de la célula GSM y puede almacenar la identificación de la célula GSM seleccionada, si se requiere, para acelerar la transición al modo GSM. De manera alternativa, la estación móvil puede deshabilitar los procedimientos normales de reselección de la célula GSM para conservar energía.

Al desactivarse con cobertura UMA, la estación móvil puede enviar una indicación de desconexión a la PLMN por medio de la UMAN (por ejemplo, si lo requiere la red PLMN o es enviada normalmente por la estación móvil al desactivarse). Esta indicación puede estar codificada por el modo GSM de operación actual (por ejemplo, GSM o GPRS).

El entorno UMA puede ser un entorno IEEE 802.11. En este caso, la estación móvil lleva a cabo periódicamente un barrido activo en busca de AP 802.11 disponibles. Cuando se descubre un AP, puede compararse con un perfil almacenado de preferencias de usuario y de credenciales de seguridad, en cuyo caso la estación móvil puede asociarse automáticamente con el AP. La estación móvil puede entrar en un modo de reposo de bajo consumo de energía, reactivándose periódicamente para medir la calidad de la señal para determinar cuándo efectuar el registro UMA.

El entorno UMA puede ser un entorno Bluetooth. En este caso, la estación móvil es emparejada previamente con el AP Bluetooth por medio del cual accederá al servicio UMA. Periódicamente, la estación móvil puede entrar en un modo de recepción de barridos de notificaciones, y responder a una notificación de transmisión del AP para establecer una conexión a nivel de enlace. Una vez que se establece el canal de control a nivel de enlace, y si la estación móvil no está activa en otro sentido, puede entrar en un estado de Bluetooth de baja energía (por ejemplo, modo de aparcamiento) para conservar energía. Periódicamente, el AP puede sondear a la estación móvil para permitirle que vuelva a entrar en el modo de potencia activa. Este tráfico periódico también puede ser usado por la estación móvil para medir la calidad de la señal para determinar cuándo llevar a cabo el procedimiento de registro UMA.

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Comportamiento del modo dedicado de la estación móvil UMA

Un dispositivo UMA ocupado en una llamada de voz, una transacción de datos o en una transacción simultánea de voz/datos puede encontrar una transición de la cobertura GSM a la cobertura UMA, o una transición de la cobertura UMA a la cobertura GSM. En una realización, cuando la cobertura pasa de la cobertura GSM a la UMA, las llamadas pueden transferirse de forma transparente entre la RAN GSM y la UMAN. En el caso de la voz, la conmutación puede lograrse mediante una función de conmutación. En el caso de datos, los controles de gestión de la sesión pueden proporcionar una experiencia al usuario final común con la proporcionada en GPRS. Si es apropiado, pueden darse las acciones normales de registro tras un regreso al estado en reposo. Cuando la cobertura pasa de la cobertura UMA a la GSM, las llamadas pueden transferirse de forma transparente entre la UMAN y la RAN GSM. En el caso de la voz, la conmutación puede lograrse mediante una función de conmutación. En el caso de datos, los controles de gestión de la sesión pueden proporcionar una experiencia al usuario final común con la proporcionada en GPRS.

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Resumen de los conceptos clave de gestión de la movilidad

La Figura 5 ilustra las funciones de gestión de la movilidad en una realización de ejemplo. En la Figura 5, el controlador UNC-1 de una red sin licencia es el UNC servidor de las células UMA asociadas con las zonas de ubicación GSM LA-11 a LA-23. El UNC-1 establece una correspondencia entre las zonas de ubicación GSM LA-1x y la célula UMA CGI-101 UMA y entre las zonas de ubicación GSM LA-2x con CGI-102 UMA. El controlador UNC-3 de una red sin licencia es el UNC servidor de las células UMA asociadas con las zonas de ubicación LA-31 a LA-33. El UNC-3 establece una correspondencia entre las zonas de ubicación LA-3x y la célula UMA CGI-301 UMA. La estación móvil MS-1 estará en la célula UMA UMA-CGI-101 (dado que GSM LA-1x está asignada a UMA-CGI-101). La estación móvil MS-2 estará en la célula UMA UMA-CGI-102 (dado que GSM LA-2x está asignada a UMA-CGI-102). La estación móvil MS-3 estará en la célula UMA UMA-CGI-301 (dado que GSM LA-3x está asignada a UMA-CGI-301). Si la estación móvil MS-4 se conecta con el UNC-1, estará en la célula UMA UMA-CGI-199 (sin cobertura GSM). Si MS-4 se conecta con el UNC-3, estará en la célula UMA UMA-CGI-399 (sin cobertura GSM). Las estaciones móviles MS-1 y MS-2 pueden conectarse con el UNC-1 sin redirección. Si la estación móvil MS-3 intenta conectarse con el UNC-1, puede ser redirigida al UNC-3.

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Servicios de ubicación para emergencias y otros fines

Lo que sigue es un procedimiento que puede usarse para seleccionar un UNC para gestionar una llamada procedente de una MS o destinada a la misma. En un bloque 911 dado, un UNC recibe información de ubicación de una MS. La información de ubicación puede tomar cualquiera de varias formas diferentes. En una realización, la información de ubicación contiene una identificación de estaciones base cercanas de telefonía móvil. Para el ejemplo de la MS superior 102 de la Figura 7, la información de ubicación puede incluir identificaciones, como BSID (identificaciones de la estación base) o BSCC (códigos de color de la estación base) de las tres BTS superiores 120. En el ejemplo de la Figura 7, estas son las estaciones base que están dentro del alcance de la MS. La información de ubicación también puede incluir un RxLEV (nivel recibido) o RSSI (indicador de intensidad de la señal recibida) en asociación con cada identificación de estación base de telefonía móvil recibida.

En GSM, la "BSID" toma la forma de la identificación global de la célula (CGI). Esta puede tener una forma en la que el BSS y la célula dentro del BSS se identifican dentro de una zona de ubicación o de encaminamiento añadiendo un CI a la identificación de la zona de ubicación o de encaminamiento. El CI es de longitud fija, con 2 octetos, y puede codificarse usando una representación hexadecimal completa. La CGI es la concatenación de la LAI y el CI. La LAI tiene tres elementos: un código móvil de país, un código móvil de red que identifica la PLMN GSM de ese país, y un código de zona de ubicación que identifica una zona de ubicación dentro de una PLMN GSM.

De forma alternativa, la información de ubicación puede no relacionarse con ninguna estación base cercana, sino, más bien, con el AP conectado. Una MS puede no estar dentro del alcance de ninguna estación base y, por lo tanto, puede no tener ninguna información válida de estación base que enviar. Entonces, la información de ubicación puede tomar la forma de una identificación del AP conectado, de la dirección física del AP o de las coordenadas de latitud y longitud del AP. Estas pueden obtenerse, por ejemplo, por medio de las extensiones GEOPRIV de DHCP.

En un bloque 915 dado, el UNC selecciona entonces un controlador de red en base a esta comparación. La selección puede realizarse aplicando una CGI a una tabla de correspondencias o en una variedad de formas diversas. Estas formas pueden incluir la lectura de la dirección del AP apropiado en una de las listas mencionadas más arriba o seleccionando una estación base óptima para la estación móvil, identificar un centro de conmutación móvil que esté conectado con la estación base seleccionada, y seleccionar un controlador de conmutación de red que esté conectado con el centro de conmutación móvil identificado. Si la ubicación se relaciona con un AP inalámbrico, entonces, una vez que se determina la ubicación del AP, puede realizarse la selección identificando un centro de conmutación móvil que sirve a las ubicaciones cercanas a la ubicación determinada del punto de acceso inalámbrico conectado, y seleccionando un controlador de red que esté conectado con el centro de conmutación móvil identificado. La selección puede llevarse a cabo en variedad de maneras distintas, según resulte apropiado para una aplicación particular.

En un bloque 917 dado, el UNC envía una dirección del controlador de red seleccionado a la MS. Esto permite que la MS registre la dirección y establezca una conexión con ese UNC. El UNC que se selecciona puede ser el mismo que seleccionó el UNC, o el UNC que hace la selección puede redirigir la MS a un UNC diferente. En una realización, el UNC transfiere, además, la llamada o el registro al UNC que ha seleccionado.

Lo que sigue es un ejemplo de una secuencia de señales que pueden pasar entre una MS y un AP por un lado y entre UNC primera y segunda por otro lado. Los aspectos particulares de la arquitectura del sistema de la Figura 1 que están implicados en este ejemplo son: una estación móvil (por ejemplo, MS 102), un punto de acceso (por ejemplo, WLAN AP 128), un primer UNC (por ejemplo, UNC 140) y un segundo UNC (por ejemplo, UNC 140). Las señales explicadas en este ejemplo se relacionan con la señalización y no indican el flujo de tráfico ni la carga útil.

Lo que sigue es un ejemplo de una MS que se está registrando en un UNC (UNC 140) y que es redirigida a otro UNC (UNC 2) durante el registro. El registro puede tomar una variedad de formas diferentes, incluyendo las descritas más arriba. En particular, en este ejemplo, la MS solicita servicio de un primer UNC y proporciona información de ubicación. Acto seguido, es redirigida a un segundo UNC. El segundo UNC puede ser más apropiado para la ubicación documentada de la MS.

En una línea A, la MS entra en el alcance de cobertura de un AP y establece un enlace inalámbrico con el AP. Esta puede ser una conexión WLAN que use frecuencias sin licencia. En una línea R, la MS busca un UNC para establecer una conexión con el mismo. Esto puede hacerse llevando a cabo una consulta DNS (sistema de nombres de dominio) para localizar un UNC. Esto inicia una conexión con la dirección IP del primer UNC. La MS puede seleccionar al primer UNC porque es la última dirección IP de UNC que se usa, o puede ser un UNC por defecto, o puede ser un UNC local al que está asignada la MS para el registro inicial, o puede seleccionarse de una caché de UNC conectados indexados por AP y CGI. En una línea C, el UNC y la MS han establecido una conexión TCP. Obsérvese que no se plantean los procedimientos de seguridad de IPSeg entre la MS y el UNC.

En una línea D, la MS envía un mensaje de registro al UNC. El mensaje de registro puede tomar muchas formas diferentes. En una realización, el mensaje de registro puede modelarse sobre un mensaje SOLICITUD-REGISTRO-URR UMA. Además del contenido normal del registro, tal mensaje incluye una razón para la conexión, números y direcciones de identificación para el AP e información en cuanto a las estaciones base transmisoras que están dentro del alcance.

En un sistema GSM, esta información se denomina Info-Célula e incluye valores de CGI y (opcionalmente) C1. En una realización, la MS documenta una única CGI, que representa a la célula GSM que la MS ha seleccionado usando sus procedimientos normales de selección de células GSM. La MS ha seleccionado a esta única célula como la "mejor" célula GSM. Típicamente, para desarrollar tales valores, la MS barrerá ciertas frecuencias designadas para encontrar transmisiones por el canal de difusión (BCH). El BCH identificará a la estación base transmisora y contendrá información en cuanto al acceso directo y los canales de tráfico usados por la estación base concreta. La MS puede registrar las identidades de las estaciones base y medir la calidad de la señal del BCH tal como se recibe. Típicamente, en los sistemas GSM, se mide el RXLEV (nivel recibido de señal), pero en vez del RXLEV, o además del mismo, pueden usarse otras mediciones de calidad, incluyendo las proporciones señal a ruido, tasas de error binario, RSSI (indicador de intensidad de la señal recibida) y demoras de la propagación de la señal. [Párrafo 0098]

En la línea E, el UNC evalúa la información recibida en cuanto a la ubicación y selecciona el UNC apropiado para la MS. Esta selección puede mantenerse tanto tiempo como la MS permanezca conectada al mismo AP. Tal como se ha mencionado más arriba, hay una variedad de maneras diferentes de seleccionar el UNC apropiado. En una realización, el UNC establece una correspondencia entre la información de la estación base y un UNC que se corresponde con el MSC para las mejores estaciones base. En otra realización, el UNC establece una correspondencia entre la identificación del AP con una ubicación y un MSC correspondiente, y después con un UNC correspondiente. En otra realización, el UNC no tiene información alguna de ubicaciones en cuanto a estaciones base o el AP, pero tiene registro previo del AP que incluía información de ubicación, y selecciona un UNC sobre esa base.

En la línea F, el UNC da acuse de recibo de la solicitud de registro y envía a la MS una dirección del UNC seleccionado. La dirección puede estar en la forma de un FQDN (nombre de dominio completo) o en cualquier otra forma. El acuse de recibo de la línea F puede estar en una forma similar a REGISTRO-URR, REDIRECCIÓN UMA o en cualquiera de una variedad de formas distintas.

En una línea G, la MS lleva a cabo una consulta DNS en busca del UNC seleccionado. También puede liberar la conexión con el primer UNC e iniciar una conexión con la dirección IP del segundo UNC. En consecuencia, en una línea H, se establece una conexión TCP entre la MS y el nuevo UNC al que la MS fue redirigida. En la línea H, se establece la conexión entre la MS y el segundo UNC. Puede volver a usarse el túnel IPSeg con el UNC original, o puede establecerse uno nuevo (no mostrado). [Párrafo 00101]

En una línea I, la MS puede enviar un mensaje similar de solicitud de registro al segundo UNC. El mensaje puede ser similar al mensaje de la línea D. en un tipo de mensaje de SOLICITUD-REGISTRO-URR, un campo de razón puede contener un valor para la redirección en vez de una conexión normal. La información en la solicitud de registro puede hacer que el nuevo UNC aplique información que tiene para redirigir mejor la MS. Dado que está más cercano a la ubicación del AP, puede tener más o mejor información sobre el AP, estaciones base cercanas o asignaciones de recursos de red, y puede entonces redirigir mejor la MS. El campo de razón puede usarse para informar a la MS en cuanto al número de redirecciones. Puede usarse para limitar a uno o dos o a cualquier otro número el número total de redirecciones que puede experimentar una MS en un solo AP. [Párrafo 00102]

En una línea J, la conexión con el UNC prosigue su curso normal. Esto puede incluir acuses de recibo del registro, establecimiento y finalización de llamadas, y cualesquiera de una variedad de servicios soportados de voz o datos diferentes, incluyendo medidas de seguridad.

En la Figura 7, una MS se registra, pero no es capaz de enviar ninguna información de ubicación. Una vez que tiene información de ubicación, envía esta al UNC con el que está registrada y es redirigida entonces a un UNC más apropiado. La MS puede actualizar su ubicación en cualquier momento usando un procedimiento similar al mostrado en la Figura 7. Los mensajes de la Figura 7 pueden seguir los del ejemplo que comienza en el párrafo, el ejemplo que comienza en el párrafo [00113] o el ejemplo de la Figura 9.

En la línea A, la MS tiene un registro establecido con el primer UNC 140 y se comunica a través de un AP 128. En la línea B, la MS obtiene información de ubicación válida o actualizada. Puede haber sido incapaz de recibir transmisiones del BCH de la estación base, o puede no haber obtenido información precisa sobre el AP, o ambas cosas. La información de ubicación en la línea B puede ser información de ubicación nueva, actualizada o más precisa.

En la línea C, la MS envía su ubicación al UNC. En una realización, esta información está en la forma de un mensaje de ENLACE_ASCENDENTE-ACTUALIZACIÓN-REGISTRO-URR. La información de ubicación puede estar en cualquiera de las formas mencionadas más arriba, o en alguna otra forma. [Párrafo 00106]

En la línea D, el UNC aplica la información de ubicación para determinar un UNC óptimo para la MS. Este puede ser el mismo o un UNC diferente de aquel en el que la MS ya está registrada. Puede usarse uno cualquiera o más de los enfoques mencionados más arriba para seleccionar un UNC. En la línea D E, la MS es redirigida, si es apropiado, y se registra en el UNC objeto de la redirección. Esto puede hacerse con una instrucción REDIRECCIÓN-REGISTRO-URR. Estas transacciones pueden tomar una forma similar a las líneas g-j en los párrafos [00106] a [00108].

En el siguiente ejemplo, la MS es incapaz de proporcionar ninguna información de ubicación durante el registro. En una línea A, la MS 102 entra en el alcance de cobertura del AP 128 y establece un enlace de comunicaciones por el canal sin licencia, como un canal WLAN. En una línea B, la MS usa esta conexión por medio del AP para establecer una conexión con un UNC 140. Como en el ejemplo de los párrafos [0098] a [00108] y en la Figura 7, este puede ser un UNC por defecto, el último UNC en el que se registró, un UNC proporcionado por el AP, o un UNC seleccionado de cualquier otra manera. En una línea C, la MS y el UNC establecen una conexión TCP. [Párrafo 00108]

Como en el ejemplo de los párrafos [00101] a [00102], después de que se establece la conexión TCP, entonces en una línea D, la MS envía su mensaje de registro, que incluye información de ubicación. Sin embargo, en el ejemplo actual, la MS es incapaz de recibir ninguna transmisión de la estación base, de modo que el campo info-célula queda en blanco. La MS puede ser capaz de enviar información sobre el AP, por ejemplo un número de identificación, una dirección MAC (control de acceso a medios) o una dirección BD (dispositivo Bluetooth). El UNC puede usar el campo de info-célula para determinar la ubicación de la MS para la resolución de una célula GSM. Sin embargo, si esta información no está disponible, el UNC puede buscar el AP en una tabla de correspondencias o de búsquedas para determinar la ubicación de la MS para la resolución de un AP. Si la ubicación del AP se conoce con precisión, entonces el alcance del AP será más preciso que el alcance de una célula GSM. Típicamente, un AP tendrá un alcance de decenas o de cientos de metros, mientras que una célula GSM tendrá un alcance de kilómetros. Sin embargo, el alcance de diversos radiotransmisores y radiorreceptores dependerá de la implementación particular.

Si la MS no proporciona información de estaciones base vecinas (info-célula está vacío) y no hay ninguna información de ubicación disponible para el AP, entonces el UNC puede no ser capaz de determinar de manera fiable la ubicación de la MS. Esto puede afectar a la capacidad del UNC de seleccionar una estación base y también puede afectar a los servicios que dependen de la información de ubicación, incluyendo los servicios de emergencia (E911). En una línea E, el UNC indica estos a la MS devolviendo un acuse de recibo de registro (ACUSE-REGISTRO-URR) que indica que no están disponibles los servicios de ubicación (LCS).

En una línea F, los procedimientos de conexión prosiguen de manera similar a las etapas g-j descritas en los párrafos [00106] a [00108]. Dependiendo de la configuración de la red, el operador o el proveedor del servicio puede optar por no proporcionar servicios a los abonados que no tengan ninguna información de ubicación. En tal caso, el UNC puede rechazar, en vez de ello, el intento de registro. Alternativamente, el UNC puede redirigir la MS a un UNC que esté configurado para atender abonados del servicio que no tengan información de ubicación. Este UNC, por ejemplo, puede estar configurado para denegar cualquier solicitud de servicios de emergencia o para proporcionar servicios de emergencia de una manera que se adapte a la falta de información de ubicación.

En la Figura 9, la MS actualiza la información de ubicación después de un registro sin información de ubicación. Los mensajes de la Figura 9 pueden seguir los del ejemplo que comienza en el párrafo [0098], los del ejemplo que comienza en el párrafo [00113] o el ejemplo de la Figura 7.

En la línea A, la MS 102 se conecta a un UNC 140 por medio de un AP 128, estableciéndose una conexión normal. En la línea B, el usuario de la MS ve que los servicios de ubicación no están disponibles e introduce información de ubicación para el AP al que está conectada la MS. Esta puede ser la dirección física, un código postal o de correos, latitud y longitud, o cualquier otra información. La MS toma esta información en le línea C y le da formato para convertirla en un mensaje de actualización del registro (ENLACE_ASCENDENTE-ACTUALIZACIÓN-REGISTRO-URR). El UNC recibe esta información y actualiza su registro de la MS. [Párrafo 00113]

En la línea D, si el UNC determinó una ubicación suficientemente precisa a partir del mensaje de actualización del registro, el UNC envía entonces un mensaje (ENLACE_DESCENDENTE-ACTUALIZACIÓN-REGISTRO-URR) para indicar que a partir de ese momento están disponibles los servicios de ubicación. En consecuencia, en la línea E, la MS puede indicar al usuario a través de la interfaz de usuario, por ejemplo, una pantalla de visualización, que están disponibles los servicios de ubicación.

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Los mensajes de las Figuras 7 y 9 también pueden usarse cuando un usuario se desplaza de un AP a otro AP. Estos mensajes pueden usarse para dar cuenta de la información de ubicación al nuevo AP. Los mensajes pueden usarse también para dar cuenta de información de la estación base recién obtenida. Un canal de difusión de la estación base puede haber estado bloqueado por un obstáculo físico o por una interferencia de trayectoria múltiple. Ocasionalmente, la MS puede volver a efectuar un barrido en busca de transmisiones por el BCH y, si recibe información diferente, enviar una actualización de registro. El UNC puede usar esta información para actualizar el estado de los servicios de ubicación, para evaluar si la MS debería ser redirigida a un UNC diferente y para otros procedimientos. El UNC también puede usar la información de identidad y de ubicación de un nuevo AP para determinar si debe denegar el servicio. Ciertas ubicaciones o ciertos AP pueden estar fuera del plan de la red o de abonados, de modo que debería denegarse el servicio desde un AP de ese tipo.

El equipo particular, los servicios, las secuencias de eventos y los tipos de señales se proporcionan como ejemplos únicamente, aunque los ejemplos de los párrafos [0098 a 00120] se presentan en el contexto de un AP WLAN de VoIP y de una red de telefonía móvil GSM. Pueden llevarse a cabo modificaciones apropiadas para atenerse a otros tipos de redes y de protocolos. Además de a una estación móvil inalámbrica y a un punto de acceso inalámbrico, las realizaciones de la invención pueden aplicarse a otros tipos de equipo de abonado, incluyendo sistemas y redes empresariales, redes conmutadas privadas y públicas, sistemas inalámbricos e híbridos que puedan conectarse a un UNC o a un dispositivo similar a través de Internet o a través de cualquier otro medio de comunicaciones.

Además de a un UNC, las realizaciones de la invención pueden aplicarse a otros dispositivos de red que se interconectan con una PLMN o una PSTN. Además de a una arquitectura GSM, las realizaciones de la invención pueden aplicarse a otros tipos de redes de telecomunicaciones, tanto cableadas como inalámbricas; estas pueden incluir las basadas en CDMA, TDMA, PCS (servicios de comunicaciones personales), PHS (sistema personal de radioteléfono) y otros protocolos estandarizados. Los diagramas de la arquitectura de protocolos descritos en lo que antecede se proporcionan como ejemplos únicamente. Muchas de las capas pueden agruparse, dividirse o identificarse de forma diferente para adaptarse a una aplicación particular. Los componentes implicados en la comunicación en cualquier capa concreta pueden también modificarse para adaptarse a una aplicación particular.

La Figura 10 muestra un ejemplo de una MS 131 que puede usarse según algunas realizaciones de la presente invención. La MS de la Figura 10 puede estar en una forma que se asemeja a un teléfono móvil de modo dual, un teléfono sin hilos, una PDA, un ordenador portátil o una tarjeta de comunicaciones en un ordenador grande. Las funciones de la MS son gestionadas por un controlador 213 que está conectado a una pantalla 215, un dispositivo 217 de entrada del usuario, un micrófono 219 y un altavoz 221. Aunque estos componentes se muestran como si estuvieran incorporados en la MS, como puede hacerse, por ejemplo, en un teléfono portátil de modo dual, uno o más de los componentes pueden ser externos. El micrófono y el altavoz pueden estar en un casco telefónico o un microteléfono externos cableados o inalámbricos, el dispositivo de entrada puede ser un dispositivo externo de puntero o un teclado, y la pantalla puede ser un monitor autónomo. Los componentes externos pueden estar cableados al dispositivo o conectados al mismo de forma inalámbrica, como en una WLAN o una conexión de radio por Bluetooth. Uno cualquiera o más de los componentes ilustrados de la interfaz de usuario pueden ser eliminados para aplicaciones particulares.

El controlador también puede estar acoplado a uno o más de otros dispositivos 223 de E/S (Entrada/Salida). Estos pueden ser un puerto de sincronización, un puerto de accesorios, una interfaz cableada de red, un puerto de acoplamiento, un replicador de puerto que permite que se acoplen más dispositivos externos o una interfaz con una estación base. Si la MS está adaptada por el uso como un componente de un gran sistema informático, entonces la pantalla, el dispositivo de entrada, el micrófono o el altavoz pueden eliminarse en beneficio de una interfaz 223 de bus. La interfaz de bus puede ser una cardbus de PC, un bus PCI (interfaz de componentes periféricos), un USB (bus serie universal), IDE (electrónica de dispositivos integrados), ATA (conexión de tecnología avanzada) u otro tipo de bus. La interfaz de bus puede combinarse con un dispositivo 215 de visionado, como LED (diodos emisores de luz) de estado, y un altavoz 221.

El controlador 213 está conectado además a uno o más dispositivos 225 de almacenamiento, como RAM (memoria de acceso directo), ROM (memoria de solo lectura), memoria flash, un disco duro y una unidad óptica. El almacenamiento puede usarse para almacenar instrucciones operativas, aplicaciones y datos que se comunican con los dominios empresariales y públicos. El controlador también está conectado con un DSP (procesador de señales digitales) anfitrión. El DSP anfitrión comunica datos con el controlador que han de ser transportados por las radios. Los datos pueden representar voz, texto, gráficos, aplicaciones, etc. El DSP anfitrión 227 controla el flujo de los datos hacia la radio y desde la misma y controla a las propias radios mediante un controlador 229 de RF. El controlador de RF controla la temporización, las frecuencias y otros aspectos de las radios. [Párrafo 00120]

La MS de la Figura 10 muestra dos trayectorias de radio procedentes de una única antena 233. Pueden usarse más trayectorias de radio y, si los sistemas de radio son suficientemente similares, entonces diferentes interfaces de radio pueden llevarse en una sola trayectoria. La antena está conectada a un duplexor 231 controlado por el controlador de RF que encamina las señales desde el sistema apropiado a la radio apropiada. El duplexor puede ser un multiplexor y un desmultiplexor pasivo de frecuencias, o puede ser un dispositivo activo. El duplexor está conectado a una radio empresarial 237 capaz de comunicarse en el dominio empresarial 111 y a una radio 241 de banda con licencia capaz de comunicarse en el dominio público 113.

Las radios 237, 241, controladas por el controlador de RF, pueden contener amplificadores, convertidores de frecuencias, multiplexores, desmultiplexores, ecualizadores, convertidores analógicos y digitales, cifradores y decodificadores, divisores y combinadores, dispersores, estrechadores de banda y otros elementos. Cada una de las radios está conectada a códecs 235, 239 de datos que, a su vez, está conectados al DSP anfitrión. Los datos o la voz recibidos de la antena se propagan por el duplexor hasta la radio apropiada, por medio del códec, hasta el DSP anfitrión y luego al controlador para su presentación gráfica, su salida, su reproducción o su almacenamiento. Los datos o la voz que han de transmitirse siguen la trayectoria contraria desde el controlador a través del DSP hasta los códecs y la radio apropiados, por medio del duplexor y de la antena. El tipo particular de radio y la cadena de transmisión y recepción pueden adaptarse para acomodarse a diferentes aplicaciones. En una MS pueden usarse más o menos componentes que los mostrados en la Figura 10. Las cadenas de transmisión y de recepción pueden combinarse, como se muestra, o separarse.

La Figura 11 muestra un ejemplo de un controlador 147 de red que puede usarse para comunicaciones de datos según una realización de la invención para interconectar de forma transparente una estación móvil 131 con una red 104 de telefonía. El controlador de red tiene un controlador 313 que está conectado con uno o más dispositivos 315 de almacenamiento, como RAM, ROM, memoria flash y unidades de disco, y con uno o más dispositivos 317 de E/s, como dispositivos con interfaz de usuario o interfaces de administración y gestión remotas. El almacenamiento puede contener instrucciones operativas y de aplicación para el controlador, así como datos que han de ser comunicados por el dispositivo.

Una interfaz 321 de abonados está conectada a uno o más puntos de acceso o a conmutadores de abonado por medio de una línea privada dedicada, una LAN, una WAN (red de área amplia), Internet o por medio de cualquiera de una variedad de medios distintos. La interfaz de abonados gestiona la señalización y el tráfico con uno o más abonados móviles y fijos. De modo similar, una interfaz 327 de red está conectada a uno o más sistemas 104 de comunicaciones públicas para la señalización y el tráfico.

Puede incluirse un convertidor 319 de medios para convertir tráfico entre los dos sistemas. De forma alternativa, estas conversiones, si las hay, pueden llevarse a cabo en la interfaz respectiva. La señalización también puede ser convertida por el controlador, las interfaces o por un convertidor de señalización (no mostrado).

Debe apreciarse que, para ciertas implementaciones, pueden ser deseables un UNC, un AP, una estación móvil, una red privada y una red pública más o menos equipados que los ejemplos descritos en lo que antecede. Pueden usarse componentes, interfaces, buses y capacidades adicionales o diferentes, y que pueden añadirse dispositivos adicionales a cualquiera de estos componentes. También pueden eliminarse de los dispositivos algunos de componentes ilustrados. La configuración del UNC, del AP, de la estación móvil, de la red privada y de la red pública puede variar con diferentes implementaciones, dependiendo de numerosos factores, como restricciones en el precio, requisitos de rendimiento, mejoras tecnológicas u otras circunstancias. No es necesario que se usen frecuencias con licencia para una porción del sistema ni que se usen frecuencias sin licencia para una porción del sistema. Además, tampoco es necesario que una porción del sistema sea privada y que otra porción sea pública.

Aunque la descripción de las diversas realizaciones se refiere fundamentalmente al uso de información de ubicación en el establecimiento de una llamada de red privada de VoIP a través de un sistema de telecomunicaciones de telefonía móvil GSM, las diversas realizaciones pueden usarse también con otros tipos de sistemas privados de comunicaciones y con otros tipos de redes de telecomunicaciones públicas. Las diversas realizaciones pueden ser aplicadas a redes de voz, redes de datos y redes combinadas, con independencia de si están conmutadas por circuitos o conmutadas por paquetes.

Se entenderá que una realización de la presente invención se relaciona con un producto de almacenamiento informático con un medio legible por ordenador que tenga sobre sí código informático para llevar a cabo diversas operaciones implementadas por ordenador. Los medios y el código informático pueden ser los especialmente diseñados y construidos para los fines de la presente invención, o pueden ser del tipo bien conocido y disponible a las personas que tienen dominio en las técnicas del software informático. Ejemplos de medios legibles por ordenador incluyen, sin limitación: medios magnéticos como discos duros, discos flexibles y cinta magnética; medios ópticos, como CD-ROM y dispositivos holográficos; medios magneto-ópticos, como discos ópticos; y dispositivos de hardware que estén especialmente configurados para almacenar y ejecutar código de programa, como circuitos integrados para aplicaciones específicas ("ASIC"), dispositivos lógicos programables ("PLD") y dispositivos ROM y RAM. Ejemplos de código informático incluyen el código máquina, como el producido por un compilador, y ficheros que contienen un código de nivel más elevado que son ejecutados por un ordenador usando un intérprete. Por ejemplo, una realización de la invención puede implementarse usando Java, C++ u otro lenguaje de programación y herramientas de desarrollo orientados a objetos. Otra realización de la invención puede implementarse en circuitería cableada, en vez de instrucciones de software ejecutables por máquinas, o en combinación con las mismas.

Con fines de explicación, la anterior descripción usó nomenclatura específica para proporcionar una comprensión cabal de la invención. Sin embargo, será evidente para una persona experta en la técnica que no se requieren detalles específicos para poner en práctica la invención. Así, las anteriores descripciones de realizaciones específicas de la invención se presentan con fines de ilustración y de descripción. No se pretende que sean exhaustivas ni que limiten la invención a las formas precisas dadas a conocer; obviamente, son posibles muchas modificaciones y variaciones teniendo en cuenta las anteriores enseñanzas. Las realizaciones se escogieron y se describieron para explicar mejor los principios de la invención y sus aplicaciones prácticas. Por ello, permiten que otras personas versadas en la técnica utilicen de forma óptima la invención y diversas realizaciones con diversas modificaciones que sean adecuadas para el uso particular contemplado. Se pretende que las siguientes reivindicaciones definan el alcance de la invención.

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Apéndice I

Tabla de acrónimos

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1

2

3

4

Claims (25)

1. Un procedimiento llevado a cabo por un primer controlador de red de un primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, comprendiendo el procedimiento:

establecer una conexión de comunicaciones de datos con una estación móvil (102) en el primer controlador de red, acoplando en comunicación el primer controlador de red una pluralidad de regiones de servicio del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia con un segundo sistema de comunicaciones inalámbricas con licencia;

recibir información de ubicación procedente de la estación móvil cuando dicha estación móvil (102) solicita servicio por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia durante un registro; y,

antes del acceso al servicio solicitado por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, redirigir la estación móvil a un segundo controlador de red del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia en base a la información recibida de ubicación para hacer que dicha estación móvil (102) se registre por medio del segundo controlador de red.

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2. El procedimiento de la Reivindicación 1 en el que la recepción de la información de ubicación desde la estación móvil comprende la recepción de una solicitud de registro, comprendiendo la solicitud de registro la información de ubicación.

3. El procedimiento de la Reivindicación 1 que comprende, además, la transmisión de datos por la conexión establecida y en el que la recepción de la información de ubicación comprende la recepción de la información de ubicación desde la estación móvil después de la transmisión de los datos.

4. El procedimiento de la Reivindicación 1 que comprende, además:

comparar la información recibida de ubicación con la información de ubicación para los controladores de red disponibles;

seleccionar un segundo controlador de red en base a la comparación; y

en el que la redirección comprende el envío a la estación móvil de una dirección del segundo controlador seleccionado de red.

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5. El procedimiento de la Reivindicación 4 en el que el envío de una dirección comprende el envío de una dirección en respuesta a una solicitud de registro.

6. El procedimiento de la Reivindicación 1 en el que la recepción de información de ubicación comprende la recepción de una identificación de una célula de un sistema de comunicaciones de telefonía móvil.

7. El procedimiento de la Reivindicación 6 en el que la redirección comprende la redirección de la estación móvil a un controlador de red asociado con la célula identificada del sistema de comunicaciones de telefonía móvil.

8. El procedimiento de la Reivindicación 1 en el que la conexión de comunicaciones de datos se realiza a través de un punto de acceso inalámbrico que tiene una conexión inalámbrica con la estación móvil y en el que la recepción de información de ubicación comprende la recepción de una identificación del punto de acceso inalámbrico y en el que la redirección comprende redirigir la estación móvil a un segundo controlador de red del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia que está asociado con el punto de acceso inalámbrico en base a la información recibida de ubicación.

9. El procedimiento de la Reivindicación 4 en el que la selección del segundo controlador de red comprende la determinación de una ubicación para el punto de acceso inalámbrico conectado identificado, y la identificación de una célula de comunicaciones de telefonía móvil que presta servicio a ubicaciones cercanas a la ubicación determinada del punto de acceso inalámbrico conectado, y en el que la selección comprende seleccionar un controlador de red que está mutuamente relacionado con la célula identificada de comunicaciones de telefonía móvil.

10. El procedimiento de la Reivindicación 1 que, además, comprende la evaluación de la información recibida de ubicación para determinar si la información recibida de ubicación es suficiente para soportar los servicios de ubicación y, en caso afirmativo, para indicar a continuación a la estación móvil que están disponibles los servicios de
ubicación.

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11. Un primer controlador de red de un primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, acoplando en comunicación el primer controlador de red una pluralidad de regiones de servicio del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia con un segundo sistema de comunicaciones inalámbricas con licencia, comprendiendo el controlador de red:

una interfaz (321) para comunicarse con una estación móvil (102) en una conexión establecida de comunicaciones de datos y para recibir información de ubicación desde la estación móvil para solicitar el servicio por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia; y

un procesador (313) para aplicar la información de ubicación para seleccionar un controlador de red para la estación móvil antes de acceder al servicio solicitado por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia y para formular un mensaje de redirección para redirigir la estación móvil al controlador seleccionado de red para acceder al servicio solicitado a través del segundo controlador de red.

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12. El controlador de red de la Reivindicación 11 en el que la interfaz recibe una solicitud de registro, comprendiendo la solicitud de registro la información de ubicación.

13. El controlador de red de la Reivindicación 11 que, además, comprende:

una memoria para almacenar una tabla de información de ubicación para los controladores de red disponibles y en la que el procesador compara la información recibida de ubicación con la información de ubicación de la tabla para seleccionar un controlador de red.

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14. El controlador de red de la Reivindicación 13 en el que la conexión de comunicaciones de datos se realiza a través de un punto de acceso inalámbrico que tiene una conexión inalámbrica con la estación móvil, en el que la recepción de información de ubicación comprende una identificación del punto de acceso inalámbrico y en el que la tabla asocia controladores de red con puntos de acceso inalámbrico.

15. Un procedimiento llevado a cabo por una estación móvil (102), comprendiendo el procedimiento:

establecer una conexión de comunicaciones de datos en una estación móvil con un controlador (140) de red de un primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia, acoplando en comunicación el primer controlador de red una pluralidad de regiones de servicio del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia con un segundo sistema de comunicaciones inalámbricas con licencia;

enviar información de ubicación al primer controlador de red cuando dicha estación móvil (102) solicita servicio por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia durante un registro; y,

antes del acceso al servicio solicitado por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia, recibir un mensaje de redirección en la estación móvil para redirigir a la estación móvil para que se registre por medio de un segundo controlador de red para acceder a dicho servicio solicitado a través del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia en respuesta al envío de la información de ubicación.

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16. El procedimiento de la Reivindicación 15 en el que el envío de información de ubicación comprende el envío de una solicitud de registro, comprendiendo la solicitud de registro la información de ubicación.

17. El procedimiento de la Reivindicación 15 en el que la conexión se realiza a través de un punto de acceso inalámbrico, comprendiendo el procedimiento, además, la obtención de la información de ubicación en base a la recepción de transmisiones desde un sistema de comunicaciones de telefonía móvil.

18. El procedimiento de la Reivindicación 17 en el que el envío de información de ubicación comprende el envío de una identificación de una célula de un sistema de comunicaciones de telefonía móvil.

19. El procedimiento de la Reivindicación 18 en el que la recepción de un mensaje de redirección comprende la recepción de una redirección a un controlador de red asociado con la célula identificada del sistema de comunicaciones de telefonía móvil.

20. El procedimiento de la Reivindicación 15 en el que la conexión de comunicaciones de datos se realiza a través de un punto de acceso inalámbrico que tiene una conexión inalámbrica con la estación móvil, y en el que el envío de información de ubicación comprende el envío de una identificación del punto de acceso inalámbrico y en el que la recepción de un mensaje de redirección comprende la recepción de una redirección a un controlador de red asociado con el punto de acceso inalámbrico.

21. El procedimiento de la Reivindicación 15 que comprende, además, el envío de una solicitud de registro al segundo controlador de red.

22. Una estación móvil (102) que comprende:

un transmisor (237) para enviar información de ubicación a un primer controlador de red de un primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia, en la que dicho transmisor envía información de ubicación cuando dicha estación móvil (102) solicita servicio por medio del primer sistema (140) de comunicaciones inalámbricas sin licencia durante un registro usando una conexión establecida de comunicaciones de datos con el controlador de red, acoplando en comunicación el primer controlador de red una pluralidad de regiones de servicio del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia con un segundo sistema de comunicaciones inalámbricas con licencia; y

un receptor para recibir un mensaje de redirección desde el primer controlador de red para redirigir a la estación móvil para que se registre por medio de un segundo controlador de red del primer sistema de comunicaciones inalámbricas sin licencia para acceder a dichos servicios solicitados en respuesta al envío de la información de ubicación.

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23. La estación móvil de la Reivindicación 22, en la que la conexión establecida de comunicaciones de datos se usa para el envío de una solicitud de registro que comprende dicha información de ubicación.

24. La estación móvil de la Reivindicación 22, en la que la conexión se realiza a través de un punto de acceso inalámbrico, en la que la información de ubicación comprende una identificación del punto de acceso.

25. La estación móvil de la Reivindicación 22, en la que la información de ubicación comprende una identificación de una célula de un sistema de comunicaciones de telefonía móvil, comprendiendo la estación móvil, además, una interfaz para comunicarse con dicho sistema de comunicaciones de telefonía móvil, recibiendo la interfaz la identificación de la célula del sistema de comunicaciones de telefonía móvil.