ES2356215A1 - Dispositivo y procedimiento para establecer conexiones de conmutación de llamadas para servicios en tiempo real en redes móviles de área amplia. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo y procedimiento para establecer conexiones de conmutación de llamadas para servicios en tiempo real en redes móviles de área amplia.Se describe un dispositivo para establecer conexiones de conmutación de llamadas para entregar llamadas de servicios en tiempo real sobre una red móvil de área amplia, que comprende:- al menos una interfaz física para la comunicación con un equipo terminal analógico (TE) que genera llamadas entrantes de servicios en tiempo real;- una interfaz de adaptación para activar comandos para establecer al menos una portadora de acceso de radio con una tasa de transmisión de bits total de 128 Kbps, por ejemplo, una portadora doble de 64 Kbps. La interfaz de adaptación puede ser externa al dispositivo (1) y usarse para conectar con un equipo de usuario (UE) de la red móvil, o bien una interfaz interna del dispositivo (1'') constituyendo un UE 3G que implementa el procedimiento para establecer estas conexiones en redes móviles para servicios en tiempo real.El procedimiento comprende: recibir una llamada de un servicio en tiempo real desde el equipo terminal (TE) y activar comandos que contienen información de capacidad de portadora que proporciona conexiones de conmutación de llamadas con 128 Kbps.
Description
Dispositivo y procedimiento para establecer
conexiones de conmutación de llamadas para servicios en tiempo real
en redes móviles de área amplia.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un dispositivo para establecer conexiones de
conmutación de llamadas (CS, del inglés Cali Switching) de 64/128
Kbps para transmisión de datos o voz en tiempo real, a través de una
red de tercera generación (3G) o de tecnología posterior a 3G (del
inglés, beyond 3G), para proporcionar servicios en tiempo real tales
como voz, servicio de fax, vídeo sobre CS, etc.
En el contexto de las últimas estrategias
seguidas por los operadores de redes 3G, una tendencia es ofrecer y
transportar todos los servicios fijos existentes (soportados por
PSTN) también sobre la red móvil. Esto recibe una gran demanda por
parte del segmento empresarial de clientes, por ejemplo en el
mercado de SOHO (pequeña oficina/oficina en casa, del inglés Single
Office/Home Office).
Uno de estos tipos de servicio que son cruciales
en cualquier cartera de negocios es el servicio de fax.
Generalmente, las empresas cliente con un tráfico de fax elevado
pueden usar un servidor de fax que funcione en un ordenador servidor
equipado con uno o más módems con capacidad para fax, que soportan
el protocolo de transmisión de fax T.30 y están unidos a la PSTN
(red telefónica pública conmutada, del inglés Public Switched
Telephone Network), habitualmente mediante líneas de teléfono fijo.
Más recientemente, el servicio de fax puede dotarse de tecnología
T.38 ("Fax sobre IP") para transmitir la señal sobre una red
IP.
El servicio de fax, el Servicio Telefónico
Ordinario Antiguo (POTS, del inglés Plain Old Telephone Services) o
los terminales de punto de venta (los terminales POS, del inglés
Point of Sale, son dispositivos informatizados equipados con módems
analógicos para realizar transacciones mediante una tarjeta de
débito/crédito) se usan ampliamente sobre las líneas fijas aplicando
diferentes protocolos (T.30, T.38 o G.711, etc.).
Con el fin de soportar estos servicios en tiempo
real (fax, POTS, POS, etc.) se usa la interfaz de acceso básico
(BRI, del inglés Basic Rate Interface, 2B+D, 2B1D). La BRI está
definida en la norma de capa física I.430 producida por la ITU como
una configuración de red digital de servicios integrados (RDSI)
constituida por dos canales de "portadora" de 64 Kbps (canales
B) para datos de usuario o voz y un canal "delta" de 16 kbit/s
(canal D) para cualquier combinación de datos, control/señalización
e interconexión de redes de paquetes X.25. Los dos canales B podrían
estar unidos entre sí proporcionando una tasa de transmisión de
datos total de 128 Kbps.
En redes 3G (y posteriores a 3G), se establecen
diferentes dominios dependiendo del modo de transferencia para
transmisión de tráfico de los diferentes servicios: el modo de
conmutación de llamadas o circuitos (CS) y modo de conmutación de
paquetes (PS, del ingles Packet Switching). Además, se distinguen
varias clases de tráfico según el tipo de servicio. Una portadora de
acceso de radio (RAB, del inglés Radio Access Bearer) con una
capacidad determinada definida por una serie de atributos se asigna
a cada servicio. El 3GPP en la especificación técnica TS 34.108 da
algunos ejemplos estándar para enlazar portadoras de radio a
servicios y se muestran en la tabla 1 siguiente.
Obsérvese que el tráfico de un servicio como FAX
se clasifica como de flujo continuo y se asigna a portadoras de
acceso de radio con una tasa de transmisión de bits inferior a 128
Kbps de BRI.
Por tanto, es deseable que los operadores de red
móvil (MNO, del inglés Mobile Network Operators) ofrezcan a todos
los segmentos de cliente (especialmente al SOHO) servicio de fax u
otros servicios en tiempo real en todas las situaciones en las que
los MNO dan servicio de comunicaciones totales (es decir, aseguran
conectividad de datos, activación rápida, servicio protegido, etc.)
usando sus redes móviles de área amplia para proporcionar este tipo
de servicios, en lugar de las líneas fijas existentes.
La presente invención permite a la transmisión
por fax en tiempo real (en formatos digitales de faxes de grupo 3 y
4) y a cualquier otro servicio en tiempo real (transmisión de datos
en transacciones en tiempo real, por ejemplo, ejecutadas por
servicios POS; conmutación de vídeo sobre llamada; voz, etc.) usar
de manera transparente hasta dos portadoras de 64 Kbps
proporcionadas por la red móvil en el dominio de conmutación de
llamadas (CS). Estas dos conexiones CS de 64 Kbps emulan una BRI de
RDSI (2 canales de 64 K) y permiten realizar una operación en tiempo
real como en la línea fija.
La presente invención usa de manera preferente
la portadora de acceso de radio (RAB) de 64 Kbps en enlace
ascendente (UL, del inglés Uplink) y 64 Kbps en enlace descendente
(DL, del inglés Downlink), asociadas por el TS 34.108 de 3GPP con
tráfico de clase conversacional tal como videollamada, para portar
tráfico de fax y el otro tráfico en tiempo real anteriormente
mencionado. La conversacional 64/64 está soportada actualmente por
todas las redes 3G (de acceso y centrales). Otras RAB definidas en
el 3GPP TS 34.108 para proporcionar una tasa de transmisión de 128
Kbps en el dominio CS también pueden usarse con este fin (véase la
tabla 1).
La presente invención establece la interfaz
física entre el terminal de origen o llamante (una máquina de fax G3
o G4, un teléfono ordinario antiguo, un dispositivo POS, etc.) y un
dispositivo que soporta esta interfaz física y establece las
conversiones de protocolo necesarias para llevar a cabo la
transmisión de fax o cualquier otro servicio en tiempo real sobre
la(s) portadora(s) CS.
La comunicación entre el dispositivo que
convierte la interfaz y el terminal de origen (un equipo terminal:
TE, del inglés Terminal Equipment) puede realizarse a través de
comandos AT estándar, usados normalmente por ordenadores para
comunicarse con módems, definidas en la especificación técnica 3GPP
27.007. Los comandos AT se intercambian entre un adaptador terminal
(TA, del inglés Terminal Adapter), que es el equipo físico en el que
reside el intérprete de comandos AT (por ejemplo, el teléfono móvil
del usuario) y el equipo terminal (TE), que es el equipo físico
desde el que las aplicaciones se comunican con TA usando comandos AT
(por ejemplo, un ordenador, una máquina de fax digital, ...).
(Comando) AT significa ATención; esta abreviatura de dos caracteres
se usa siempre para iniciar una línea de comandos que ha de enviarse
desde TE hasta TA.
Un aspecto de la invención se refiere a un
dispositivo para establecer conexiones CS para proporcionar
servicios en tiempo real en redes móviles de área amplia (que
soportan tecnologías 3G o más allá de 3G), capaz de conectarse a al
menos un TE capaz de originar una transmisión en tiempo real (fax,
voz, vídeo, etc.). Dicho dispositivo comprende:
- al menos una interfaz física para comunicarse
con el equipo terminal de origen (fax, POT, etc.) convirtiendo
señales de origen analógicas en formato digital, por ejemplo, a
través de puertos de interfaz telefónica FXS (estación de central
remota, del inglés Foreign eXchange), puertos USB (bus serie
universal, del inglés Universal Serial Bus), etc.
- una interfaz de adaptación para activar las
comandos apropiadas durante el periodo de establecimiento de llamada
con el fin de establecer la(s) conexión(es) CS que
proporciona(n) portadora(s) de acceso de radio con una
tasa de transmisión de bits de 128 Kbps. De manera preferente, se
intercambian comandos AT a través de la interfaz de adaptación entre
el dispositivo y un equipo de usuario (UE, del inglés User
Equipment), que retransmite la llamada (por ejemplo, un teléfono 3G)
desde el equipo terminal (TE) conectado a la interfaz física. Según
diferentes realizaciones posibles de la invención, la interfaz de
adaptación puede ser o bien una interfaz interna (que usa o bien
comandos AT normalizados o bien comandos propietarias específicas)
si la invención se implementa como un dispositivo adaptador
integrado en un UE 3G o bien una interfaz externa en una
implementación de módulo independiente para conectar con un UE 3G
existente (por ejemplo, el teléfono móvil del usuario).
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Otro aspecto de la invención se refiere a un
procedimiento para establecer conexiones en el dominio CS de redes
móviles para proporcionar servicios en tiempo real (voz, fax, vídeo
sobre CS, ...), que comprende las etapas siguientes:
- recibir una solicitud de establecimiento de
llamada desde al menos un TE (máquina de fax, dispositivo POS,
teléfono fijo, teléfono móvil, etc.) que puede enviar(/recibir)
llamadas de un servicio en tiempo real;
- activar una serie de comandos (por ejemplo,
desde el conjunto de comandos AT básico) para establecer al menos
una conexión de conmutación de llamadas; los comandos se generan
mediante un dispositivo conectado al TE y al menos una de dichos
comandos contiene información de capacidad de portadora de acceso de
radio que incluye una tasa de transmisión de bits de RAB de 128 Kbps
(por ejemplo, 2x64 Kbps).
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En el caso preferido de que se activen comandos
AT para establecer las portadoras CS, los parámetros y comandos
particulares a usar son AT+CBST y AT+D, según la sintaxis de
parámetros de comandos siguiente
Sintaxis de comandos de
parámetros
AT+CBST
El comando AT+CBST se usa para seleccionar el
servicio de portadora <nombre> con tasa de transmisión de
datos <velocidad> y el elemento de conexión <ec> a usar
cuando se originan las llamadas de datos (véase 3GPP TS 22.002).
Para establecer la llamada, se usa el comando
AT+D, tal como se define por la ITU-T V.250 (orden
de marcación D). La orden de marcación D de V.250 enumera caracteres
que pueden usarse en una cadena de marcación para realizar una
llamada o controlar servicios suplementarios según 3GPP TS 22.030.
Su uso en GSM/UMTS se enumera en esta subcláusula y se introducen
nuevos modificadores de marcación aplicables sólo a GSM/UMTS. Para
un dispositivo que soporta sólo comandos AT, es obligatorio soportar
el control de servicios suplementarios según 3GPP TS 22.030 a través
de la orden de marcación o a través de comandos de servicios
suplementarios específicas (+CCFC, +CLCK, etc.), donde 3GPP TS
22.030 identifica los servicios suplementarios como
obligatorios.
La información de capacidad de portadora
incluida en los comandos activados o disparados ("triggered")
también contiene la capacidad de transferencia de información, que
se define en RDSI con uno de dos posibles valores válidos: UDI o
RDI. UDI significa información digital no restringida (del inglés
Unrestricted Digital Information), también denominada 64U o 64C
("64 clara", significando el término "clara" que el canal
de 64 Kbps porta tráfico de manera transparente o clara; la tasa de
transferencia de información para tráfico de llamada se ajusta a 64
Kbps). RDI significa información digital restringida (del inglés
Restricted Digital Information), también denominada 64R ("64
restringida"). En el contexto de la invención, la capacidad de
transferencia de información se ajusta a la capacidad de
transferencia de información (UDI).
En este caso en el que se requiere establecer
128 Kbps (2x64 Kbps), se envían comandos respectivos con la misma
información de capacidad de portadora desde las partes de origen y
de finalización (equipo fijo o móvil), de modo que puede
establecerse una portadora doble de 64 Kbps transparente en la red
móvil.
La red central (CN, del inglés Core Network)
intenta completar las llamadas usando la información de capacidad de
portadora, además de la información proporcionada por el operador de
red móvil (MNO). Puesto que se solicita la UDI para el
establecimiento de llamada, la CN encamina la llamada sobre
instalaciones que el MNO designa como instalaciones que soportan
UDI.
La UDI de conversacional 64/64 está soportada
por la red de acceso y la red central, y es una portadora
transparente para portar el tráfico, de modo que puede usarse bien
para transportar de manera transparente, por ejemplo, el protocolo
de transmisión por fax (T.30) para el grupo 3 y 4 entre la máquina
de fax de origen y de finalización. La red móvil 3G interconecta las
dos máquinas de fax a través de las pasarelas PSTN normales usadas
para conectar una red móvil y una fija.
Una ventaja principal de la presente invención
es un importante ahorro de ancho de banda (aproximadamente 300 Kbps
por conexión) en la interfaz de radio, puesto que se eliminan todas
las sobrecargas introducidas al usar IP.
Para completar la descripción que está
realizándose y con el objetivo de facilitar una mejor comprensión de
las características de la invención, según un ejemplo preferido de
realización práctica de la misma, un juego de dibujos acompaña a
dicha descripción como parte integrante de la misma, en los que, a
modo de ilustración y no de forma restrictiva, se ha representado lo
siguiente:
Figura 1 - Muestra dos realizaciones diferentes
de la invención: (A) un dispositivo para establecer conexiones de
conmutación de llamadas para servicios en tiempo real conectado a un
equipo de usuario 3G, (B) un dispositivo para establecer conexiones
de conmutación de llamadas para servicios en tiempo real integrado
en un único equipo de usuario 3G.
Figura 2. - Muestra una representación de
diagrama de mensajes del procedimiento para establecer conexiones de
conmutación de llamadas para servicios en tiempo real implementado
por el dispositivo mostrado en la figura 1(A), según una
realización preferida de la invención.
La figura 1 muestra un dispositivo (1, 1') para
establecer conexiones CS en redes 3G para llamadas de un servicio en
tiempo real, por ejemplo, fax, generadas desde un equipo terminal
(TE) al que puede estar conectado el dispositivo (1, 1'). En la
figura 1(A), según una posible realización de la invención,
el dispositivo (1) también está conectado con un equipo de usuario
(UE) 3G, por ejemplo, un teléfono móvil 3G, de modo que este
dispositivo (1) actúa como un adaptador externo de línea POTS para
servicios tales como voz, fax u otros para que se porten en tiempo
real mediante conmutación de llamadas. Otra posible realización de
la invención se refiere a un único dispositivo (1') como se muestra
en la figura 1(B) que tiene el adaptador de línea POTS
integrado en un equipo de usuario 3G.
La figura 2 muestra el intercambio de mensajes
entre el dispositivo (1) y el equipo de usuario (UE) en la parte de
origen o llamante. Cuando el dispositivo (1) recibe un mensaje de
solicitud de establecimiento de llamada (20) desde el equipo
terminal (TE) al que está conectado, el dispositivo (1) activa un
comando AT (21) que contiene la información de la portadora de
acceso de radio requerida, es decir, el canal CS de 64 Kbps. La
capacidad de portadora se introduce en un mensaje de SETUP (22)
cuando el equipo de usuario móvil (UE) quiere establecer una
llamada. En el caso de una llamada de finalización móvil, el MSC/HLR
en la red central (CN) envía el mensaje de SETUP con la información
de capacidad de portadora. Esto se usa para definir el tipo de
llamada que ha de establecerse: telefonía, datos, vídeo, etc.
El elemento de información de capacidad de
portadora tiene, entre otros muchos parámetros, las siguientes
opciones para las llamadas CS, como se define en 3GPP TS 22.001:
Cuando hay una llamada de FAX desde un equipo de
usuario móvil (UE) a un FAX fijo en la PSTN, es necesario establecer
la portadora CS de 64 K en el lado móvil. Así, la capacidad de
portadora tiene capacidad de transferencia de información ajustada a
información digital no restringida. Entonces, en la red central
(CN), es necesario interceptar y modificar este mensaje a audio a
3,1 kHz para convertir la llamada para que llegue al FAX externo en
la PSTN. Entonces se cambia la naturaleza de señalización de la
llamada para permitir un interfuncionamiento de señalización extremo
a extremo apropiado. Este comportamiento se consigue para abonados
que usan una línea compatible mediante activadores de red
inteligente en las partes tanto de origen como de finalización de
las llamadas.
Cuando hay una llamada de FAX desde PSTN a un
equipo de usuario (UE) en la red móvil, la llamada viene con una
capacidad de audio a 3,1 kHz y la red central (CN) requiere
modificar este mensaje a información digital no restringida con
establecimiento de 64 Kbps y realizar conversión de datos.
\newpage
Una vez establecida la portadora CS de 64 K
transparente en enlace ascendente así como en enlace descendente, el
dispositivo (1) envía un mensaje propietario (23) para indicar
derivación de datos sobre el canal de 64 K. La llamada se establece
con normalidad (24). Después, el dispositivo (1) recibe una
confirmación de establecimiento de llamada y los datos del servicio
en tiempo real son retransmitidos (25) por el dispositivo (1) a la
red móvil a través del equipo de usuario móvil (UE), que realiza
dicha transmisión usando la portadora de radio de 64 K previamente
negociada con la red central (CN).
Obsérvese que en este texto, el término
"comprende" y sus derivaciones (tal como "comprendiendo",
etc.) no deben entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos
términos no deben interpretarse como que excluyen la posibilidad de
que lo que se ha descrito y definido pueda incluir otros elementos,
etapas, etc.
Claims (11)
1. Dispositivo (1, 1') para establecer
conexiones de conmutación de llamadas para servicios en tiempo real
en redes móviles de área amplia, caracterizado porque
comprende:
- al menos una interfaz física que conecta y
comunica el dispositivo (1, 1') con un equipo terminal analógico
(TE) capaz de generar una llamada entrante de un servicio en tiempo
real;
- una interfaz de adaptación que envía comandos
del dispositivo (1, 1') para solicitar y establecer al menos una
portadora de acceso de radio para portar la llamada entrante en modo
de conmutación de llamadas con una tasa de transmisión de bits total
de 128 Kbps.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Dispositivo (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque la interfaz de adaptación está conectada
con un equipo de usuario (UE) de la red móvil de área amplia.
3. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque la interfaz de adaptación
envía al menos un comando AT para solicitar una portadora de acceso
de radio cuando la llamada entrante se recibe a través de la
interfaz física y para traducir el comando AT en un mensaje que
comprende información de capacidad de la portadora de acceso de
radio que contiene información digital no restringida y una tasa de
transferencia establecida en 64 Kbps para enlace ascendente y enlace
descendente.
4. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque la interfaz de adaptación
envía al menos un comando AT para solicitar la al menos una
portadora de acceso de radio.
5. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque la interfaz física se
selecciona entre USB y FXS.
6. Dispositivo según cualquier reivindicación
anterior, caracterizado porque la interfaz física está
conectada con el equipo terminal analógico (TE), que se selecciona
entre un módem analógico o un terminal de fax.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la interfaz de adaptación envía al menos
un comando AT para solicitar una portadora de acceso de radio con
una tasa de transferencia establecida en 64 Kbps para enlace
ascendente y enlace descendente cuando se recibe una llamada de fax
y entregar el contenido de fax sobre la portadora de acceso de
radio.
8. Procedimiento para establecer conexiones de
conmutación de llamadas para servicios en tiempo real en redes
móviles de área amplia, que comprende:
- recibir una solicitud de establecimiento de
llamada de un servicio en tiempo real desde un equipo terminal
(TE);
caracterizado porque comprende
además:
- activar comandos para establecer al menos una
conexión de conmutación de llamadas cuando se recibe la solicitud de
establecimiento de llamada, generándose los comandos mediante un
dispositivo (1, 1') conectado al equipo terminal (TE) y
comprendiendo información de capacidad de portadora de acceso de
radio de al menos una portadora de acceso de radio que proporciona
una tasa de transmisión de bits total de 128 Kbps.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque la llamada se establece y encamina como
información digital no restringida a ser portada sobre una portadora
doble de acceso de radio de 64 Kbps.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque la llamada es
una llamada de fax o una llamada desde un módem analógico.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque los comandos
son comandos AT.
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Also Published As
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|---|---|
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