ES2361478A1 - Método de redireccionamiento de llamadas entre tecnologías de acceso radio. - Google Patents
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Abstract
Un método de redireccionamiento de una llamada de un dispositivo de telecomunicaciones móviles (10) de una primera tecnología portadora de acceso radio, RAT, a una segunda tecnología portadora de acceso radio, que comprende:- obtener información relativa a una distancia desde dicho dispositivo a la estación base de servicio (20); y, si dicha distancia es superior a una distancia umbral predefinida específica,- activar un redireccionamiento de dicha llamada de la primera portadora a la segunda portadora.Un componente de red de una red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo la red al menos una primera portadora y una segunda portadora, comprendiendo el componente:- medios de medición de distancia para averiguar la distancia entre cualquier dispositivo de telecomunicaciones móviles dado y una estación base que da servicio a dicho dispositivo; y medios de redireccionamiento para redirigir llamadas realizadas por dispositivos de telecomunicaciones móviles de la primera portadora a la segunda portadora;en el que los medios de redireccionamiento pueden ser operados para redirigir llamadas del dispositivo de telecomunicaciones móviles cuando la distancia medida entre el dispositivo móvil y una estación base (20) supera una distancia umbral predefinida específica.
Description
Método de redireccionamiento de llamadas entre
tecnologías de acceso radio.
La presente invención se refiere al campo de las
comunicaciones móviles y, más específicamente, a disposiciones
relacionadas con el traspaso y/o reselección de celda entre
tecnologías de acceso radio (Radio Access Technologies,
RAT).
En redes radio 3G actuales, algunas llamadas se
pierden en casos en los que un nodo B está proporcionando cobertura
a un equipo de usuario (UE) que está ubicado muy lejos del
emplazamiento del nodo B.
Debido a la propagación de la señal radio, hay
algunos casos en los que un nodo B específico está proporcionando
cobertura a áreas a varios kilómetros de distancia del emplazamiento
del nodo B. Sin embargo, no estaba previsto que tal nodo B diese
cobertura en estas áreas, por lo que no hay celdas vecinas definidas
en el entorno; de modo que cuando un equipo de usuario al que da
servicio dicho nodo B se mueve a otra celda, aumenta la
interferencia y, como consecuencia, se pierden numerosas llamadas.
Esto difiere de la red GSM. En UMTS, el UE debe estar en la celda de
mayor intensidad porque todas las celdas están transmitiendo a la
misma frecuencia al mismo tiempo (solo con división de código), por
lo tanto es esencial estar ubicado en la mejor celda. Por otra
parte, la red GSM es de división de frecuencia y, entonces es
posible conectarse a una celda que no es la de mayor intensidad.
Por ejemplo, como se muestra en la figura 1, un
nodo B (celda A) proporciona cobertura a una primera área 11 que la
rodea. Sin embargo, dicho mismo nodo B también está dando cobertura
a una segunda área 12 que está ubicada bastante alejada, más lejos
que otros nodos B/estaciones base. Esta situación puede darse cuando
el entorno es favorable; por ejemplo, en el caso de un nodo B o
estación base ubicado en la cima de una colina con línea de visión
no obstaculizada a un área geográfica circundante grande.
En el caso mostrado en la figura 1, las celdas
vecinas de la celda A son las celdas B, C, D, E, F, G, H, I; las
celdas K, J, L no estarán definidas como vecinas. Por tanto, cuando
un equipo de usuario está bajo la cobertura de la celda A, pero
cerca de la celda L (en la segunda área 12), la llamada
probablemente se perderá.
Desafortunadamente, en el estado de la técnica
actual no hay forma de paliar este problema de pérdida de
llamadas.
En la implementación actual por proveedores del
sistema 3G, hay algunos mecanismos de activación para la redirección
de llamadas relacionados con la señal radio, tales como Ec/No, RSCP
(Received Signal Code Power, potencia de código de señal
recibida), potencia de transmisión en enlace ascendente,
interferencia en enlace ascendente o problemas de congestión.
El documento US 2004/267928-A1
describe un método y un aparato para facilitar el traspaso/selección
de estación base por un terminal de usuario en un sistema de
comunicación inalámbrica distribuido (por ejemplo, de tipo celular).
La estación base se selecciona según un criterio basado en la
distancia, pero no hay una activación de un proceso de traspaso por
la distancia.
La invención se refiere a un método de
redireccionamiento de llamadas de una primera tecnología portadora
de acceso radio a una segunda tecnología portadora de acceso radio
según la reivindicación 1, y a un componente de red según la
reivindicación 8. Normalmente la primera tecnología portadora de
acceso radio es 3G mientras que la segunda tecnología portadora de
acceso radio es 2G. En las reivindicaciones dependientes se definen
realizaciones preferidas del método.
Para superar el problema de pérdida de llamadas,
la presente invención activa un redireccionamiento de la primera
portadora a la segunda portadora siempre que la distancia desde la
estación base al usuario sea superior a un umbral preestablecido; de
esta forma, se garantiza que las llamadas no se establecen muy
alejadas de la estación base.
El término "llamada" se refiere a cualquier
intento de establece una conexión con la red móvil. Puede ser una
llamada de voz, de vídeo o de paquetes conmutados.
Un primer aspecto de la invención se refiere a
un método de redireccionamiento de una llamada de un dispositivo de
telecomunicaciones móviles de una primera portadora a una segunda
portadora, que comprende:
- obtener información relativa a, o medir, una
distancia desde dicho dispositivo a la estación base de servicio; y
si dicha distancia es superior a una distancia umbral predefinida
específica,
- disparar o activar un redireccionamiento de
dicha llamada de la primera portadora a la segunda portadora.
Preferiblemente, dicho redireccionamiento de la
primera portadora a la segunda portadora se realiza mediante un
mensaje de solicitud de conexión RRC (RRC connection request)
con un rechazo de conexión RRC (RRC Connection Reject) que
incluye información para redirigir la llamada a la segunda
portadora.
Otra posibilidad es que dicho redireccionamiento
se realice durante una llamada
extremo-a-extremo o en curso
mediante un procedimiento de traspaso (handover)
convencional. En este caso, la llamada en curso se estableció cuando
la distancia era inferior al umbral, pero, debido a la movilidad el
UE supera el umbral de distancia, y entonces se activa un traspaso
convencional de la primera portadora a la segunda portadora.
Según una realización preferida, dicha distancia
se calcula con el método de retardo de propagación convencional, y
es calculada por la UTRAN.
Dicho redireccionamiento puede activarse o no en
función del tipo de llamada: conversacional, de flujo continuo,
interactiva y/o de fondo.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a
un componente de red de una red de telecomunicaciones móviles,
comprendiendo la red al menos una primera tecnología portadora de
acceso radio y una segunda tecnología portadora de acceso radio,
comprendiendo el componente: medios de medición de distancia para
averiguar la distancia entre un dispositivo de telecomunicaciones
móviles dado y una estación base que da servicio a dicho
dispositivo; y medios de redireccionamiento para redirigir llamadas
realizadas por dispositivos de telecomunicaciones móviles de la
primera tecnología portadora de acceso radio a la segunda tecnología
portadora de acceso radio;
en el que los medios de redireccionamiento
pueden redirigir llamadas del dispositivo de telecomunicaciones
móviles dado cuando la distancia medida entre el dispositivo de
telecomunicaciones móviles y una estación base supera una distancia
umbral predefinida específica.
El segundo aspecto de la presente invención se
refiere, por tanto, a un componente de red de una red de
comunicaciones móviles adecuado para llevar a cabo el método
definido anteriormente.
En el contexto de la presente invención, el
término "componente de red" se refiere a una entidad de red tal
como un nodo B o e-nodo B, o un RNC de una red de
comunicaciones móviles.
Las ventajas de la invención propuesta
resultarán evidentes en la descripción siguiente.
La figura 1 muestra la situación real de un nodo
B que, de forma imprevista, proporciona cobertura en zonas ubicadas
alejadas del mismo.
La figura 2 muestra un ejemplo de los mensajes
intercambiados cuando se mide la distancia desde el nodo B al equipo
de usuario usando dispositivos GPS.
La figura 3 muestra un ejemplo de los mensajes
intercambiados cuando se mide la distancia desde el nodo B al equipo
de usuario usando un método TDOA.
A continuación se hace referencia detallada a
una realización preferida del método de la presente invención, que
activa un redireccionamiento de la portadora 3G a la portadora 2G
basándose en la distancia.
De acuerdo con la invención, cuando se detecta
que un equipo de usuario supera una determinada distancia con
respecto al nodo B, se realiza un traspaso a GSM.
Según la invención, se mide la distancia entre
el equipo de usuario UE y el nodo B de servicio; y, si dicha
distancia medida supera un umbral predefinido, entonces la llamada
se redirige de 3G a 2G, para evitar así que se pierda la
llamada.
Hay diferentes formas de obtener o conseguir la
información acerca de la distancia desde el UE al nodo B. En
cualquier caso, la precisión de la distancia debe ser suficiente
para adoptar la decisión de manera apropiada. Algunos modos posibles
de conseguir esta información acerca de la distancia, que
proporcionan suficiente precisión, son:
\bullet Cálculo de retardo de propagación.
\bullet Mediciones del UE basadas en GPS.
\bullet TDOA (Time difference of
arrival, diferencia de tiempo de llegada).
\bullet Otros sistemas de posicionamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Es el modo preferido de obtención de información
acerca de la distancia entre el nodo B y el UE, puesto que puede
implementarse fácilmente sin soporte especial móvil y es una medida
ya realizada por el sistema para sincronizar la transmisión y la
recepción.
El elemento de información del retardo de
propagación (Propagation Delay Information Element) está
incluido en la solicitud de establecimiento de enlace radio, siendo
la solicitud de establecimiento de enlace radio el mensaje enviado
desde el RNC al nodo B para establecer una llamada.
Como se indica en la especificación técnica
25.433 de la norma 3GPP:
- Retardo de propagación: el retardo de
propagación es el retardo de propagación unidireccional de la señal
radio desde el equipo de usuario al nodo B. Si el alcance del
elemento de información (IE) del retardo de propagación no es
suficiente para representar el valor medido, el IE del retardo de
propagación debe ajustarse a su valor máximo, y debe usarse el IE
del retardo de propagación ampliado para representar el valor
retardo de propagación.
- Retardo de propagación ampliado: el retardo de
propagación ampliado es el retardo de propagación unidireccional de
la señal radio desde el equipo de usuario al nodo B. Debe usarse si
el IE de retardo de propagación no puede representar el valor
medido, debido al alcance.
\vskip1.000000\baselineskip
Este elemento IE de retardo de propagación
(ampliado) informa del retardo de propagación unidireccional con
pasos de 3 elementos de código. El sistema UMTS tiene una tasa de
elementos de código constante de 3.84 Mcps, de modo que el
sincronismo de cada elemento de código es de 1/3,84 M que es 0,26
\mus. Con pasos de tres elementos de código, la granulación de
sincronismo del retardo de propagación es de 0,78 \mus.
Teniendo en cuenta que la velocidad de la luz es
de 300.000 km/s, el retardo de propagación puede proporcionar una
granulación en distancia de 234 m.
Por tanto, en cada establecimiento de llamada y
durante la llamada, el sistema tiene la información de la distancia
entre el nodo B y el UE con pasos de 234 m.
\vskip1.000000\baselineskip
También es posible obtener información acerca de
la distancia si el equipo de usuario UE está dotado de
funcionalidades GPS.
El UE puede calcular su posicionamiento con un
GPS interno, asistido o no por la red.
En este caso, está implicado el equipo de
usuario, y se intercambia un conjunto de mensajes entre el UE 10 y
el RNC 30 conectado al nodo B de servicio 20. Estos mensajes son
convencionales y se muestran en la figura 2: el RNC 30 envía un
mensaje al equipo de usuario UE 10 solicitando un control de
medición (101), y el equipo de usuario envía un mensaje al RNC con
un informe de medición (102), que incluye información acerca de
dónde se encuentra exactamente el UE, según sus coordenadas GPS.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta posible implementación se basa en
multilateración (también conocida como posicionamiento hiperbólico),
que es el proceso de localización de un objeto (por ejemplo, un
emisor) calculando con precisión la diferencia de tiempo de llegada
(TDOA) de una señal emitida desde el objeto hacia tres o más
receptores.
En este caso, son necesarios algunos nodos de
LMU (Location Measurements Units, unidades de mediciones de
ubicación) para recibir una señal emitida desde el nodo B.
Hay dos posibles modos (ambos estandarizados en
3GPP): modo asistido por UE y modo basado en UE.
En el modo basado en UE, el equipo de usuario UE
lleva a cabo directamente el cálculo. Esto significa que el UE
calcula las coordenadas geográficas. Para ello, el UE necesita
conocer las mediciones con los nodos B y la posición de cada nodo B
implicado.
Cuando se producen peticiones del RNC, la LMU
necesita realizar la medición de sincronismo de trama GPS de celdas
UTRAN o la medición SFN-SFN de UTRAN. El RNC calcula
el RTD (retardo de ida y vuelta) entre la celda de referencia y las
celdas vecinas basándose en los siguientes parámetros:
- \bullet
- las ubicaciones geográficas conocidas de celdas;
- \bullet
- la ubicación geográfica conocida de la LMU;
- \bullet
- resultados de la medición SFN-SFN de UTRAN o la medición de sincronismo de trama GPS de celdas UTRAN.
\vskip1.000000\baselineskip
La otra posibilidad es el modo asistido por UE.
En este caso, el UE únicamente informa de las mediciones OTDOA al
RNC, y el RNC calcula la posición geográfica del UE conociendo la
posición de los nodos B.
También es posible detener periódicamente las
transmisiones desde el nodo B en DL (downlink, enlace
descendente) para los móviles para realizar las mediciones de las
celdas de servicio y vecinas más sencillas. Esto se denomina IPDL
(Idle Period in Downlink, periodo inactivo en enlace
descendente). Y significa que el nodo B detiene algunas
transmisiones para no crear interferencia y para así habilitar al UE
para que realice mediciones de nodos B de señal radio baja. De esta
forma, pueden medirse hasta tres nodos B y con la triangulación es
posible obtener una muy buena precisión del posicionamiento.
Esta realización proporciona buena precisión,
pero es cara ya que necesita los nodos LMU. Puesto que WCDMA no es
un sistema de telecomunicación síncrono, debe haber diferencia de
tiempo cuando dos celdas transmiten señales CPICH a través de sus
antenas. La diferencia de tiempo es el RTD. Para calcular el RTD, el
RNC pide al LMU que realice mediciones comunes relacionadas con el
posicionamiento, tales como la medición SFN-SFN de
UTRAN, o medición de sincronismo de trama GPS de celdas UTRAN.
El procedimiento es convencional y se muestra en
la figura 3. El RNC 30 pide al UE 10 que realice las mediciones
OTDOA de tipo 2 en la celda de referencia y celdas vecinas a través
de un mensaje de CONTROL DE MEDICIÓN 201 sobre la interfaz Uu.
Entonces, cuando el UE está en el estado de CELL_DCH, el RNC pide al
nodo B 20 que realice las mediciones de RTT en la celda de
referencia a través de un mensaje de SOLICITUD DE INICIALIZACIÓN DE
MEDICIÓN DEDICADA 202 sobre la interfaz Iub/Iur. Esto se realiza en
la LMU dentro del nodo B. El nodo B informa de los resultados de
medición de RTT al RNC a través de un mensaje de RESPUESTA DE
INICIALIZACIÓN DE MEDICIÓN DEDICADA 203 sobre la interfaz Iub/Iur.
El UE informa 204 al RNC de:
- \bullet
- los resultados de medición OTDOA de la celda de referencia y celdas vecinas.
- \bullet
- Los resultados de medición de UE de Rx-Tx de tipo 2 de la celda de referencia (opcional)
- \bullet
- el UE informa de estos resultados a través de un mensaje de INFORME DE MEDICIÓN 204 sobre la interfaz Uu.
\vskip1.000000\baselineskip
Finalmente, el RNC 30 realiza el cálculo de la
ubicación basándose en:
- \bullet
- los resultados de medición;
- \bullet
- el RTD entre la celda de referencia y las celdas vecinas;
- \bullet
- las ubicaciones geográficas conocidas de celdas.
\vskip1.000000\baselineskip
Hay otras formas de que el equipo de usuario UE
obtenga sus coordenadas, por ejemplo, mediante el sistema Galileo o
el sistema chino COMPASS que son sistemas de posicionamiento global
basado en satélites.
También es posible obtener la información de
posicionamiento mediante la conexión del UE a otros sistemas
inalámbricos tales como Wi-Fi o Bluetooth, con
servidores que proporcionan las coordenadas de los puntos de
acceso.
En cualquier caso, estos sistemas de
posicionamiento no están en la red 3G. Por tanto, para conseguir la
información que necesita sobre la distancia entre el UE y el nodo B,
la red tiene que solicitar esa información de posicionamiento al
equipo de usuario UE.
Los mensajes intercambiados son también estándar
y equivalentes a los mostrados en la figura 2.
Como se ha mostrado anteriormente, hay bastantes
formas diferentes de obtener o conseguir información acerca de la
distancia desde el UE al nodo B. Y, según el método de la presente
invención, si dicha distancia es superior a un umbral predefinido,
entonces la llamada se redirige de la portadora 3G (UMTS) a la
portadora 2G (GSM), para así evitar que la llamada 3G se pierda.
\newpage
Hay dos situaciones posibles en las que la
distancia entre el equipo de usuario UE y el nodo B supera un umbral
preestablecido:
\bullet Un primer caso en el que la llamada no
se ha establecido todavía y se envía la solicitud de conexión RRC
(Radio Resource Connection, conexión de recursos radio)
(véase TS 25.331, 10.2.36 de 3GPP). En este caso, puesto que la
conexión ni siquiera se ha establecido en el sistema 3G, el equipo
de usuario se redirige a 2G (GSM) en estado inactivo con un rechazo
de conexión RRC con motivo "redireccionamiento a GSM" en el
campo de "info. de redireccionamiento", usando un mensaje
convencional para redirigir la llamada a 2G.
\bullet Un segundo caso en el que la llamada
se inició a una distancia inferior a la distancia umbral, pero
entonces el equipo de usuario se ha movido desde el nodo B y ha
superado esa distancia umbral. En este caso, se activa un traspaso
entre RAT (Radio Access Technology) convencional de UMTS a
GSM.
\vskip1.000000\baselineskip
Los ajustes de parámetros se configuran por
servicio, es decir, en función del motivo recibido en la solicitud
de conexión RRC o en función del establecimiento RB, el
redireccionamiento se autorizará o no. Esto significa que la llamada
puede ser conversacional, de flujo continuo, interactiva o de fondo,
y el redireccionamiento puede habilitarse o deshabilitarse de forma
independiente para cada caso. De esta forma, se establecerá para
llamadas de voz con el fin de evitar una pérdida de llamada, pero no
en el caso de datos, para mantener el mejor rendimiento global en la
comunicación. Esta es la configuración preferida.
La invención no está limitada evidentemente a
las realizaciones específicas descritas en el presente documento,
sino que también abarca cualquier variación que pueda considerarse
por cualquier experto en la técnica (por ejemplo, en lo que respecta
a la elección de componentes, configuración, etc.), dentro del
alcance general de la invención tal como se define en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (11)
1. Método de redireccionamiento de una llamada
de un dispositivo de telecomunicaciones móviles (10) de una primera
tecnología portadora de acceso radio a una segunda tecnología
portadora de acceso radio, que comprende:
- obtener información relativa a una distancia
desde dicho dispositivo a la estación base de servicio (20); y, si
dicha distancia es superior a una distancia umbral predefinida
específica,
- activar un redireccionamiento de dicha llamada
de la primera portadora a la segunda portadora,
siendo la primera tecnología portadora de acceso
radio 3G y la segunda tecnología portadora de acceso radio 2G.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho redireccionamiento de la primera portadora a la segunda
portadora se realiza mediante un mensaje de solicitud de conexión
RRC con un rechazo de conexión RRC que incluye información para
redirigir la llamada a la segunda portadora.
3. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho redireccionamiento re realiza durante una llamada en curso
mediante un procedimiento de traspaso convencional.
4. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que la distancia se
calcula con el método de retardo de propagación convencional.
5. Método según la reivindicación 4, en el que
dicha distancia es calculada por la UTRAN.
6. Método según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en el que dicho
redireccionamiento se activa en función del tipo de llamada según
sea conversacional, de flujo continuo, interactiva o de fondo.
7. Nodo B, e-nodo B o RNC de una
red de telecomunicaciones móviles, comprendiendo la red al menos una
primera tecnología portadora de acceso radio y una segunda
tecnología portadora de acceso radio, comprendiendo el
componente:
- medios de medición de la distancia para
averiguar la distancia entre cualquier dispositivo de
telecomunicaciones móviles (10) dado y una estación base (20) que da
servicio a dicho dispositivo; y
- medios de redireccionamiento para redirigir
llamadas realizadas por dispositivos de telecomunicaciones móviles
de la primera tecnología de acceso radio portadora a la segunda
tecnología de acceso radio portadora;
en el que los medios de redireccionamiento
pueden ser operados para redirigir llamadas del dispositivo de
telecomunicaciones móviles cuando la distancia medida entre dicho
dispositivo y una estación base (20) supera una distancia umbral
predefinida,
siendo la primera tecnología portadora de acceso
radio 3G y la segunda tecnología portadora de acceso radio 2G.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Nodo B, e-nodo B o RNC según
la reivindicación 7, en el que los medios de medición de la
distancia incluyen medios de medición del retardo de propagación,
averiguándose de esta forma la distancia como resultado de la
aplicación de un método de retardo de propagación convencional.
9. Nodo B, e-nodo B o RNC según
la reivindicación 7, en el que los medios de medición de la
distancia incluyen medios de cálculo de multilateralización,
averiguándose de esta forma la distancia como resultado de la
aplicación de un método de multilateración.
10. Nodo B, e-nodo B o RNC según
la reivindicación 7, que comprende además medios de recepción que
pueden operarse para recibir datos de posicionamiento del
dispositivo de telecomunicaciones móvil dado, en el que se conoce la
posición de la estación base de servicio (20) y en el que los medios
de medición de la distancia calculan la distancia relativa entre el
dispositivo de telecomunicaciones móviles y la estación base (20) a
partir de los datos de posicionamiento recibidos.
11. Nodo B, e-nodo B o RNC según
la reivindicación 10, en el que los datos de posicionamiento se
obtienen a partir de una unidad de GPS asociada al dispositivo de
telecomunicaciones móviles.
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