ES2574986T3 - Red de telecomunicaciones - Google Patents

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ES2574986T3
ES2574986T3 ES09726560.7T ES09726560T ES2574986T3 ES 2574986 T3 ES2574986 T3 ES 2574986T3 ES 09726560 T ES09726560 T ES 09726560T ES 2574986 T3 ES2574986 T3 ES 2574986T3
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Graeme Sandieson
Greg Reeve
Tony Smith
Yakeen Prabdial
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Vodafone Group PLC
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Abstract

Una red de telecomunicaciones celular para asociar temporalmente números de conexión únicos con terminales que tienen módulos de identificación de testigo, incluyendo la red: un registro de posiciones adaptado para recibir desde terminales solicitudes para acceder a la red y, si las solicitudes están asociadas con un módulo de identificación de testigo, adaptado para redirigir las solicitudes; un registro de testigos que está adaptado para recibir dichas solicitudes redirigidas, y adaptado para generar datos de identificación de conexión de testigo y transmitir los datos de identificación de conexión de testigo al registro de posiciones con el fin de identificar el terminal al registro de posiciones; y un componente de pasarela de red adaptado para establecer una comunicación entre la red y el terminal, de acuerdo con los datos de identificación de conexión de testigo; comprendiendo además la red: un componente de almacenamiento de red adaptado para almacenar una tabla de números de conexión únicos; y un componente de análisis sintáctico de mensajería adaptado para procesar mensajes dirigidos a terminales que tienen módulos de identificación de testigo, para seleccionar un número de conexión determinado a partir de la tabla de números de conexión, para asociar el número seleccionado con un archivo de registro de testigos para un módulo de identificación de testigo determinado y para redirigir los mensajes al terminal que tiene el módulo de identificación de testigo determinado utilizando el número asociado, en el que el componente de análisis sintáctico de mensajería está acoplado comunicativamente con el registro de testigos y está adaptado para provocar la asociación del número seleccionado con el módulo de identificación de testigo mediante ordenar retirar de un archivo de registro de posiciones el módulo de identificación de testigo e inyectar el número seleccionado en el archivo de registro de testigos durante la reconexión.

Description

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DESCRIPCION
Red de telecomunicaciones
La presente invencion se refiere a una red de telecomunicaciones. En particular, la invencion se refiere a una red celular que permite que los terminales con modulos de identificacion establezcan una comunicacion de datos en la que dicho modulo de identificacion es asignado a un numero telefonico unico solamente cuando es necesario.
En las redes de telecomunicaciones celulares convencionales, la activacion de un modulo de identificacion de abonado (SIM, subscriber identification module) requiere que se satisfagan ciertas condiciones previas. De particular interes en este caso, el SIM debe estar asociado con un numero de telefono unico (MSISDN). Este numero telefonico familiar es utilizado generalmente por una parte que llama que desea realizar una llamada de voz (o de video) al terminal movil en el que ha sido introducido el SIM. Sistematicamente, el numero telefonico es seleccionado (ya sea automaticamente o, en algunos casos, por los propios usuarios) a partir de un intervalo de numeros MSISDN disponibles pertenecientes a la companla operadora de suministro, y el numero seleccionado se asigna al SIM cuando la red de la companla operadora se dirige al SIM por primera vez: generalmente, esto significa que el numero telefonico tiene que ser asignado antes de que el usuario active por primera vez el SIM bajo un acuerdo de prepago o contractual.
El operador de red soporta un coste asociado con el suministro de un MSISDN valido al SIM, tanto por la reserva del MSISDN (reguladores tales como la ITU asignan intervalos de numeros MSISDN a las companlas operadoras) como por el tiempo del personal de ventas y los costes generales relativos al registro del numero seleccionado para su utilizacion.
Cuando parece que el SIM ya no se utiliza durante un periodo predeterminado (o no se ha utilizado nunca), los operadores de red observan habitualmente este hecho e inician un proceso de "cuarentena" para devolver el numero telefonico al conjunto de numeros disponibles. Por supuesto, este proceso de cuarentena tiene un coste asociado: tambien lo tiene la reasignacion del numero MSISDN, tal como ocurrira finalmente cuando este se confirme como no utilizado tras la expiracion del periodo de cuarentena.
Tal como el lector apreciara facilmente, el suministro de SIMs que se utilizan infrecuentemente o nunca, representa un claro inconveniente para el operador de red. Este inconveniente es significativo incluso considerando el suministro convencional de SIM a telefonos moviles y tarjetas de datos/modems. Sin embargo, existe una tendencia actual a incorporar, o habilitar de otro modo por SIM, una gama muy extensa de artlculos informaticos y otros artlculos electronicos. Por ejemplo, los PCs portatiles, los PCs ultra-moviles (UMPC, ultra-mobile PCs), los asistentes digitales personales (PDA, personal digital assistants), los dispositivos de posicionamiento por satelite, los descodificadores (STB, set top boxes), los puntos de acceso inalambrico (APs, access points) e incluso los ordenadores a bordo de vehlculos pueden estar, y ultimamente estan a menudo, equipados con modulos que aceptan SIM para permitir la comunicacion sobre redes de telecomunicacion celular. Claramente, esta tendencia implica un aumento concomitante en el numero de SIM no utilizadas o utilizadas infrecuentemente, y un nivel consecuentemente mayor de trastorno para el operador de red que desea habilitar dichos dispositivos.
Surge otro problema en relacion con la fabricacion y gestion de tarjetas SIM para terminales telematicos (por ejemplo, ordenadores a bordo de coches), en los que es deseable que los terminales se puedan exportar a diversas localizaciones geograficas, cada una con su propia red de telecomunicacion.
Tal como se describe en las patentes anteriores GB2378097, GB2378094 y GB2378095, el problema se puede solucionar asegurandose de que todos los parametros especlficos y claves de operador relevantes se almacenan previamente en el SIM, en el momento de la fabricacion. Por consiguiente, un SIM preparado adecuadamente se puede volver a registrar desde una red propia a otra red propia, cuando sea necesario. El SIM recibe instrucciones relativas a que claves debe autenticacion de utilizar en cada territorio y un nuevo numero de identificador SIM correspondiente, IMSI.
Como resultado, cuando se exportan los coches, los SIM se pueden configurar para el pals del fabricante y a continuacion volver a configurarse para el pals final. El procedimiento puede aplicar asimismo a otros dispositivos y pueden ser reconfigurados indefinidamente. Por lo tanto, un terminal puede ser utilizado en otra red (no como abonado itinerante) durante un tiempo significativo sin que se emita una nueva tarjeta SLIM. Claramente, la no utilizacion o la utilizacion infrecuente de dichos SIM "pre-equipados" no harla sino aumentar los problemas esbozados anteriormente, dado que esta solucion requiere el suministro de una serie de MSISDN disponibles, uno para cada territorio contemplado en la fabricacion.
En la solicitud de patente del Reino Unido GB 0805964.4 en tramitacion con la presente, se propone un nuevo procedimiento y sistema para solucionar algunos de los problemas a los que se ha hecho referencia. En esta solucion, se pueden establecer sesiones de comunicaciones de datos para terminales con modulos de identificacion que tienen solamente numeros IMSI (y no numeros MSISDN) (por lo tanto, eludiendo la necesidad del suministro o de la cuarentena de SIM). Esto se consigue introduciendo elementos de red adicionales que pueden identificar terminales con dichos modulos de identificacion, y manejar de manera consistente sus solicitudes de sesiones de datos. El sistema de la memoria GB 0805964.4 es adecuado principalmente para comunicaciones de solo datos.
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Sin embargo, existen circunstancias en las que un trayecto temporal de comunicaciones "de retorno" puede ser atractivo en asociacion con un servicio por lo demas de solo datos. Esto podrla ser un servicio de telefonla (por ejemplo, voz CS, SMS, USSD, MMS, etc.) en el que el servidor inicia la comunicacion con el dispositivo cliente. Un ejemplo de dicha circunstancia en telematica puede ser la necesidad de comunicaciones desde un proveedor de servicios telematicos a un cliente telematico particular, requeridas a causa de un fallo o de patrones de uso anomalos. Convencionalmente, encaminar mensajes en este sentido requerirla un numero telefonico unico, tal como el MSISDN asociado con cada SIM.
En dichas circunstancias, permanecen los inconvenientes de utilizar SIMs con su MSISDN suministrado: el suministro y la cuarentena de estos SIM en terminales que nunca necesitan este canal de retorno harla prohibitivamente costosa la oferta del servicio a todos los dispositivos.
Por lo tanto, un objetivo de la invencion es evitar, o por lo menos mitigar, los problemas mencionados anteriormente.
De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, se da a conocer una red de telecomunicaciones celular para asociar temporalmente numeros de conexion unicos con terminales que tienen modulos de identification de testigo, incluyendo la red: un registro de posiciones para recibir solicitudes para acceder a la red desde terminales y, si las solicitudes estan asociadas con un modulo de identificacion de testigo, redirigir las solicitudes; un registro de testigos que recibe dichas solicitudes redirigidas, genera datos de identificacion de conexion de testigo y transmite los datos de identificacion de conexion de testigo al registro de posiciones para identificar el terminal al registro de posiciones; y un componente de pasarela de red para establecer una comunicacion entre la red y el terminal de acuerdo con los datos de identificacion de conexion de testigo; comprendiendo ademas la red: un componente de almacenamiento de red para almacenar una tabla de numeros de conexion unicos; y un componente de analisis sintactico de mensajerla para procesar mensajes dirigidos a terminales que tienen modulos de identificacion de testigo, seleccionar un numero de conexion determinado desde la tabla de numeros de conexion, asociar el numero seleccionado con un archivo de registro de testigos para un modulo de identificacion de testigo determinado y redirigir los mensajes al terminal que tiene el modulo de identificacion de testigo determinado utilizando el numero asociado, en el que el componente de analisis sintactico de mensajerla esta acoplado comunicativamente con el registro de testigos y provoca la asociacion del numero seleccionado con el modulo de identificacion de testigo mediante ordenar retirar de un archivo de registro de posiciones el modulo de identificacion de testigo e inyectar el numero seleccionado en el archivo de registro de testigos durante la reconexion.
La aplicacion de analisis sintactico de mensajerla puede ademas desencadenar un contexto PDP con la confirmation de reception satisfactoria de uno determinado de dichos mensajes redirigidos dentro del terminal, instigando de ese modo una conexion de datos entre el terminal y el originador de dicho mensaje redirigido.
Al completarse el intercambio de datos entre el terminal y el originador de dicho mensaje redirigido, cualquiera del terminal o el originador pueden abandonar el contexto PDP, terminando por lo tanto la sesion de datos.
El originador de dicho mensaje redirigido interpreta preferentemente la termination de una sesion de datos como un desencadenante para volver a retirar el terminal del registro de testigos con el fin de recuperar el numero asociado.
El terminal puede estar dotado ademas de componentes adecuados de altavoz, microfono y procesamiento de senal.
En la totalidad de la presente description, se debe entender que el termino "registro de posiciones" se refiere a una entidad de red que lleva a cabo la funcionalidad de un HLR, un VLR y/o un componente de pasarela de red, tal como un modo de soporte GPRS de servicio (SGSN, serving GPRS support node).
El registro de posiciones puede estar distribuido, teniendo un punto agregador para agregar funcionalidad de serialization y una entidad de red para llevar a cabo otra funcionalidad de registro de posiciones, estando dicho punto agregador y dicha entidad de red en comunicacion entre si. Ejemplos de otra funcionalidad de registro de posiciones incluyen el almacenamiento temporal de numeros IMSI.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se da a conocer un procedimiento para asociar temporalmente numeros de conexion unicos con dispositivos que tienen modulos de identificacion de testigo, comprendiendo el procedimiento, por lo menos: proporcionar un repositorio de numeros de conexion unicos; en respuesta a una solicitud de comunicacion con un dispositivo que incorpora un modulo de identificacion de testigo, asignar uno seleccionado de los numeros del repositorio al primer modulo de identificacion de testigo en un registro de testigos; e iniciar un evento de reconexion, ordenando retirar de un archivo de registro de posiciones el modulo de identificacion de testigo, e inyectando a continuation el numero seleccionado en un archivo de registro de testigos durante la reconexion, proporcionando de ese modo el numero asignado al dispositivo.
La solicitud de comunicacion puede ser una solicitud para entregar un mensaje dirigido a un dispositivo que tiene un modulo de identificacion de testigo; en cuyo caso, el procedimiento puede comprender ademas: recibir dicho mensaje, y redirigir el mensaje al dispositivo utilizando el numero asignado.
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El procedimiento puede comprender ademas desencadenar un contexto PDP tras la confirmacion de recepcion satisfactoria de dicho mensaje redirigido dentro del terminal, instigando de ese modo una conexion de datos entre el dispositivo y el originador de dicho mensaje redirigido.
Al completarse el intercambio de datos entre el dispositivo y el originador de dicho mensaje redirigido, el contexto PDP puede ser abandonado, ya sea en el dispositivo o en el originador, terminando de ese modo la sesion de datos.
Una vez completada la comunicacion, la asignacion del numero asignado se puede retirar del registro de posiciones. Por lo tanto, el procedimiento puede comprender ademas volver a retirar el dispositivo del registro de posiciones a la finalizacion de la sesion de datos con el fin de recuperar el numero asignado.
En la totalidad de este documento, el repositorio de numeros de conexion se considera "unico" en tanto que puede haber solamente una instancia de cada numero de conexion en la red en cada momento. Por supuesto, un mismo numero de conexion puede ser utilizado en serie para mas de un dispositivo durante un periodo de tiempo, pero no simultaneamente.
Para una mejor comprension de la presente invencion, se hara referencia a continuation, solamente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos en los cuales:
la figura 1 muestra elementos clave de una red de telecomunicaciones celular, y su funcionamiento;
la figura 2 muestra elementos clave de una red de telecomunicaciones celular, de acuerdo con la solicitud de patente del Reino Unido GB 0805964.4 en tramitacion con la presente;
la figura 3 muestra los elementos en el establecimiento de un contexto PDP entre una red GPRS y un terminal (por ejemplo, una estacion movil) como resultado de una solicitud externa de comunicacion con el terminal;
la figura 4 muestra el flujo de eventos en la provision de sesiones de datos a un dispositivo para su utilization en un entorno de maquina a maquina, segun la memoria GB 0805964.4; y
la figura 5 muestra el flujo de eventos en la activation de un mensaje de proveedor a entregar a un terminal que tiene un modulo de identification con un IMSI pero no un numero telefonico unico, de acuerdo con la presente invencion.
La figura 1 muestra la interrelation de los elementos clave de una red de telecomunicaciones celular que son relevantes para el funcionamiento de la invencion.
Una red de telecomunicaciones 100 incluye una serie de estaciones base (BS, base stations) 3, 4, 5, 7, 8 y 9 y una red central 12.
Cada estacion base (BS) corresponde a una respectiva celda de la red de telecomunicaciones y recibe llamadas desde, y transmite llamadas a un terminal en dicha celda mediante comunicacion de radio inalambrica en uno o ambos de los dominios de conmutacion de circuitos o de conmutacion de paquetes. Dicho terminal de abonado se muestra como 1. El terminal puede ser un telefono movil, un asistente digital personal (PDA) o un ordenador portatil equipado con una tarjeta de datos.
Cada estacion base comprende una estacion transceptora de base (BTS, base transceiver station) y un controlador de estacion base (BSC, base station controller). Un BSC puede controlar mas de una BTS. Las BTSs y los BSCs comprenden la red de acceso radio.
Convencionalmente, las estaciones base estan dispuestas en grupos, y cada grupo de estaciones base esta controlado por un centro de conmutacion movil (MSC, mobile switching centre), tal como el MSC 2 para las estaciones base 3, 4 y 5. Tal como se muestra en la figura 1, la red tiene otro MSC 6, que controla otras tres estaciones base 7, 8 y 9. En la practica, la red incorporara muchos mas MSCs y estaciones base de los que se muestran en la figura 1.
Cada abonado a la red esta dotado, por lo menos, de una tarjeta inteligente o tarjeta de modulo de identidad de abonado (SIM) (estrictamente hablando, un UICC) que, cuando esta asociado con el terminal movil del usuario, identifica al abonado en la red. El terminal tiene habitualmente un identificador propio (la "identidad internacional de equipo movil", IMEI), que se puede obtener en ciertas redes, si bien este ID del terminal no es esencial en la identificacion del abonado para la red. La tarjeta SIM esta preprogramada con un numero de identificacion unico, la "identidad internacional de abonado movil" (IMSI) a la que se puede acceder en la tarjeta pero que generalmente no es conocida (o utilizada directamente) por el abonado. Impreso en el exterior de cada SIM, hay otro numero de identificacion unica, el ICCID/numero de serie SIM (SSN, SIM Serial number), que no esta relacionado con el numero IMSI. Se emite al abonado otro numero, conocido publicamente, es decir, el numero de telefono del abonado, mediante el cual la parte que llama inicia las llamadas al abonado. Este numero es el numero ISDN de abonado movil (MSISDN, Mobile Subscriber ISDN Number).
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La red central incluye un registro de posiciones propias (HLR, home location register) 10 que, para cada abonado a la red, almacena el IMSI y el correspondiente MSISDn junto con otros datos de abonado, tal como la posicion actual, o la ultima conocida, del terminal movil del abonado. Un segundo registro, el registro de posiciones de visitantes (VLR, visitor location register) 14, se utiliza para almacenar el IMSI y el correspondiente MSlSDN para abonados que estan temporalmente activos en la red.
Cuando el abonado desea activar su terminal en la red (de tal modo que pueda entonces realizar o recibir llamadas), el abonado coloca su tarjeta SIM en un lector de tarjetas asociado con el terminal (el terminal 1 en este ejemplo).
Cuando el terminal 1 se enciende, busca una red movil a la que conectarse. Una vez que el terminal identifica la red deseada, envla un mensaje a la red (por medio de la estacion base 3 asociada con la celda particular de la red en la que el terminal 1 esta situado) para indicar que desea registrarse en dicha red particular. Este mensaje incluye el IMSI (leldo desde la tarjeta). En una red convencional, la estacion base (BS 3) transmite este mensaje que contiene el ImSi al MSC 2 que controla la BS 3.
Se produce una secuencia identica de eventos cada vez que se pierde la conexion (por ejemplo, como resultado de una 'reconexion forzada ' en la red; como resultado de que el dispositivo entra en un area de mala cobertura - digamos, un tunel- volviendo a continuacion a plena cobertura): en este caso, la secuencia de eventos se denomina reconexion.
El MSC 2 pasa el IMSI al VLR 14, que a su vez comprueba su base de datos para determinar si hay un archivo existente de dicho abonado particular.
Si no se encuentra dicho archivo, el VLR 14 lo indica al MSC 2, y el MSC 2 accede a la posicion apropiada en el HLR 10 presente en la red central 12. El MSC 2 extrae a continuacion el correspondiente MSISDN de abonado y otros datos de abonado de la posicion de almacenamiento adecuada, y los almacena temporalmente en una posicion en el VLR 14. A continuacion, se envla un mensaje de acuse de recibo al terminal. De este modo, el nuevo abonado activo es registrado por lo tanto de manera efectiva con un MSC particular (MSC 2), y la informacion del abonado se almacena temporalmente en el VLR (VLR 14) asociado con dicho MSC.
Cuando el HLR 10 es interrogado por el MSC 2 de la manera descrita anteriormente, el HLR 10 lleva a cabo adicionalmente un procedimiento de autenticacion para el terminal 1. El HLR 10 transmite datos de autenticacion al MSC 2 en formas de "desaflo" y "respuesta". Utilizando estos datos, el MSC 2 pasa un "desaflo" al terminal 1 a traves de la estacion base 3. Al recibir estos datos, el terminal 1 pasa estos datos a su SIM y produce una "respuesta". Esta respuesta se genera utilizando un algoritmo de cifrado en el SIM y una clave unica, Ki, en el SIM. La respuesta se trasmite de vuelta al MSC 2, que la verifica con informacion que ha obtenido para dicho abonado desde el HLR 10 con el fin de completar el proceso de autenticacion. Si la respuesta del terminal 1 es la esperada, el terminal 1 se considera autenticado. En este momento, el MSC 2 solicita datos de abonado al HLR 10. El HLR 10 pasa a continuacion los datos de abonado al VLR 14.
El proceso de autenticacion se repetira a intervalos regulares mientras el terminal 1 permanezca activado, y se puede repetir asimismo cada vez que el terminal solicite o reciba servicios de telefonla, si es necesario (este proceso se conoce como "radiobusqueda").
Cada uno de los MSC de la red (el MSC 2 y el MSC 6) tiene un respectivo VLR (14 y 11) asociado con el mismo, y funciona del mismo modo que se ha descrito ya cuando un abonado activa un terminal en una de las celdas correspondientes a una de las estaciones base controladas por dicho MSC.
Cuando el abonado que utiliza el terminal 1 desea realizar una llamada de voz, habiendo ya introducido la tarjeta SIM en el lector asociado con este terminal, habiendo sido autenticada la SIM de la manera descrita, y habiendose registrado satisfactoriamente el terminal en la red, se puede realizar una llamada introduciendo de la manera usual el numero telefonico de la parte llamada. Esta informacion es recibida por la estacion base 3 y, a continuacion, encaminada a la parte llamada por medio del MSC 2. Mediante la informacion contenida en el VLR 14, el MSC 2 puede asociar la llamada con este abonado particular y, de ese modo, archivar informacion con propositos de cobro.
Los MSC 2 y 6 soportan comunicaciones en el dominio de conmutacion de circuitos -habitualmente llamadas de voz. Estan dispuestos correspondientes componentes de pasarela de red, SGSN 16 y 18, para soportar comunicaciones en el dominio de conmutacion de paquetes -tal como transmisiones de datos GPRS. Los SGSNs 16 y 18 funcionan de manera analoga a los MSC 2 y 6. Los SGSNs 16, 18 estan equipados con un equivalente al VLR para el dominio de conmutacion de paquetes. En este caso, cada sesion activa tiene un contexto PDP asociado.
La figura 2 muestra una disposicion de red celular adecuada para permitir una comunicacion de datos entre un terminal y la red, de acuerdo con la solicitud de patente del Reino Unido GB 0805964.4 en tramitacion con la presente. Cuando los componentes son sustancialmente identicos a los componentes mostrados en la figura 1, se adoptan en la figura 2 los mismos numerales de referencia.
En este caso, los modulos de identificacion se tratan como testigos unicos que aun no han sido asociados con un abonado particular; por consiguiente se denominan modulos de identificacion de testigo, o TIMs. Habitualmente, una
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tarjeta TIM tiene el mismo factor de forma que una tarjeta SIM y es intercambiable con esta. Exactamente igual que las tarjetas SIM, las TIM estan preprogramadas por lo menos con un numero de identificacion unico, la "identidad internacional de abonado movil" (IMSI) que es accesible en la tarjeta. Sin embargo, el TIM no esta asociado con un numero conocido publicamente (es decir, un MSISDN). En este sentido, el TIM se considera un SIM "sin suministro".
Dado que los TIM no tienen MSISDN asociados permanentemente consigo, pueden ser utilizados en entornos en los que es incierto cuando sera utilizado un TIM determinado, o incluso si un TIM llegara siquiera a ser utilizado. Esto es importante comercialmente en las redes celulares tlpicas en las que existe un coste asociado con el suministro de un MSISDN valido a un SIM, y un coste adicional asociado con la cuarentena y finalmente la reasignacion de dicho numero MSISDN cuando no se ha utilizado durante un periodo predeterminado (habitualmente, del orden de seis a nueve meses).
Para gestionar las solicitudes iniciales de conexion a la red, la red de la figura 2 incluye un HLR global (G-HLR) 210 y una entidad de red 10'.
Se puede observar que analogamente a la solicitud de patente del Reino Unido GB 0805964.4 en tramitacion con la presente, la entidad de red 10' de la figura 2 representa un registro de posiciones y, por lo tanto, representa un registro de posiciones propias (HLR) local (identico al HLR 10 de la red de la figura 1), un VLR/MSC local (VLR 14 y MSC 2 de la red de la figura 1), un SgSN local (SGSN 16 en la red la figura 1) o una entidad SCP local (tal como un repetidor SCCP).
Cuando el usuario del terminal 1' desea activar su terminal en la red (de tal modo que pueda abrir a continuacion una conexion de datos), el usuario coloca una tarjeta TIM en un lector de tarjetas asociado con el terminal (el terminal 1' en la figura 2). El terminal 1' se conecta a continuacion con la red radioelectrica (etapa 201).
Igual que en la figura 1, la conexion a la red radioelectrica en la figura 2 equivale a una solicitud para registrar el terminal en la red utilizando el IMSI del TIM del terminal. A partir del analisis del IMSI, el registro de posiciones 10' determina que el numero IMSI proporcionado por el TIM pertenece a otro registro. La solicitud de conexion se transfiere a continuacion al G-HLr 210 (etapa 202). El G-HLR 210 extrae a continuacion el numero IMSI de esta solicitud y, asumiendo que el numero IMSI esta en un intervalo mantenido por el G-HLR 210, transmite una serial de testigo al registro de posiciones 10' (etapa 203) indicando que el IMSI ha sido reconocido por el G-HLR 210 (esta serial de testigo puede simplemente ser una serial de confirmacion ('OK') pero puede incluir otra informacion del perfil).
El registro de posiciones 10', al recibir la serial de testigo, almacena el IMSI temporalmente en un almacen de registro de posiciones (este podrla ser el VLR 14, el SGSN 220 o ambos). De este modo, el usuario del terminal 1' se registra de manera efectiva dentro de un MSC particular (MSC 2) y/o de un SGSN (SGSN 220), y cualquier informacion del perfil asociada con el TIM se almacena temporalmente en el VLR (VLR 14) asociado con dicho MSC y/o con el SGSN 220.
El GHLR 210 lleva a cabo adicionalmente un procedimiento de autenticacion del terminal 1'. El GHLR 210 transmite datos de autenticacion al MSC 2 y/o al SGSN 220 en formas de "desaflo" y "respuesta". Utilizando estos datos, el MSC 2 y/o el SGSN 220 pasa un "desaflo" al terminal 1' a traves de la estacion base 3. Al recibir estos datos, el terminal 1' pasa estos datos a su TIM y produce una "respuesta". Esta respuesta se genera utilizando un algoritmo de cifrado en el TIM y una clave unica, Ki', en el TIM. La respuesta se trasmite de vuelta al MSC 2 y/o al SGSN 220, que la verifica con informacion que ha obtenido para dicho testigo desde el G-HLR 210 con el fin de completar el proceso de autenticacion. Si la respuesta del terminal 1' es la esperada, el terminal 1' se considera autenticado.
El proceso de autenticacion se repetira a intervalos regulares mientras el terminal 1' permanezca activado y se puede repetir asimismo cada vez que el terminal solicita o recibe servicios de telefonla, si es necesario.
Cuando el usuario del terminal 1' desea establecer una conexion de datos, habiendose introducido ya la tarjeta TIM en el lector asociado con este terminal y habiendose confirmado la validez del TIM por el G-HLR 210 de la manera descrita, la solicitud de una conexion de datos se pasa al componente 220 de pasarela de red (es decir, el SGSN 16) y se establece una sesion de pasarela.
El componente 220 de pasarela de red recibe desde el G-HLR 210 una correspondiente clave para el IMSI. Esta clave se utiliza, a su vez, para solicitar un componente 230 de monitorizacion de la red (por ejemplo NGME o GGSN) que determina si los datos de clave estan asociados con una sesion valida existente (habitualmente, una sesion nativa DIAMETER o RADIUS). La senalizacion entre el componente 220 de pasarela de red y el componente 230 de monitorizacion de la red tiene preferentemente tarifa cero, de tal modo que no se cobra al usuario por el establecimiento de la sesion.
Si existe ya una sesion valida para estos datos de clave, se establece la conexion de datos (etapa 209). El terminal 1' tiene acceso a una inter-red solicitada 246 -habitualmente, internet o una intranet corporativa.
Sin embargo, si no se puede encontrar ninguna sesion valida que corresponda a la clave, el terminal 1' puede en cambio ser redirigido a una pagina web generada por un servidor web 240. La pagina web presentada esta
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personalizada para el terminal 1' de acuerdo con los datos de clave, y ofrece al usuario por lo menos una opcion de accion del usuario.
El componente 230 de monitorizacion de la red actua a continuacion como una pasarela inter-red: denegando o permitiendo el acceso desde la red celular 100 a la inter-red solicitada 246 en funcion de la informacion introducida por el usuario en relacion con la opcion de accion de usuario seleccionada. En un escenario tlpico, la pagina web ofrece la opcion de una sesion de tiempo limitado por un precio predeterminado. La seleccion de dicha opcion conduce al usuario a un dialogo de usuario que solicita informacion de facturacion del usuario, incluyendo por ejemplo: nombre, direccion, detalles de la tarjeta de credito/debito, informacion de bonos/cupones, numero telefonico existente al que facturar/SMS, etc.
Se proporciona el control de sesion mediante un servidor de control de sesion (preferentemente un servidor DIAMETER nativo). El servidor de control de sesion emite informes regulares sobre las sesiones que gestiona (denominados "tiques de eventos"). En una sesion nativa basada en DIAMETER, el componente 230 de monitorizacion de la red puede utilizar tiques de evento DIAMETER para cada sesion valida con el fin de monitorizar la utilizacion de sesiones de cada usuario.
Evidentemente, el componente 230 de monitorizacion de la red puede utilizar asimismo los tiques de evento DIAMETER para cada sesion valida con el fin de monitorizar la utilizacion de sesiones de grupos de usuarios (tal como se puede requerir en la provision de servicios a un negocio o "empresa). Esta disposicion facilita la denominada "facturacion intervenida", de manera que una empresa puede agregar facturas para grupos de usuarios de la empresa. La facturacion intervenida se puede efectuar presentando informacion sobre sesiones monitorizadas a un administrador o agente para la empresa, a traves de una aplicacion de facturacion central y monitorizacion de la empresa.
El contexto PDP es un termino relacionado con una serie de puntos en la presente explicacion. Adopta el siguiente significado convencional estandarizado, en todo el documento. El contexto PDP (protocolo de datos de paquetes, por ejemplo IP, X.25, FrameRelay) es una estructura de datos presente tanto en el SGSN como en el GGSN, que contiene la informacion de sesion del abonado, cuando el abonado tiene una sesion activa. Cuando un terminal movil desea utilizar GPRS, debe primero acogerse a un contexto PDP y a continuacion activarlo. Cuando una entidad externa desea establecer una conexion GPRS con el terminal movil (etapa 302), la red tiene que establecer en primer lugar conexiones del elemento de red (notificacion PDU) antes de solicitar la activacion del contexto PDP mediante el terminal movil objetivo (ver la figura 3). En cualquier caso, se asigna una estructura de datos de contexto PDP en el SGSN que el abonado esta visitando actualmente y el GGSN que sirve al punto de acceso del abonado. Los datos archivados incluyen:
Direccion IP del abonado
IMSI del abonado
Del abonado,
el ID del extremo del tunel (TEID, Tunnel Endpoint ID) en el GGSN
el ID del extremo del tunel (TEID, Tunnel Endpoint ID) en el SGSN
El ID del extremo del tunel (TEID) es un numero asignado por el respectivo GSN que identifica los datos tunelizados relacionados con un contexto PDP particular.
El funcionamiento de la invencion se puede entender considerando una realizacion especlfica, mostrada en las figuras 4 y 5. La figura 4 muestra el procesamiento de una solicitud para una sesion de datos de maquina a maquina, desde un terminal cliente de maquina a maquina, con un TIM incorporado pero al que no se ha suministrado un numero MSISDN; mientras que la figura 5 se refiere a la entrega de un mensaje de proveedor a dicho terminal cliente M2M con un TIM incorporado.
En la figura 4, la red incluye un SCP 402 y un HLR global (G-HLR) 410. En este caso, el terminal movil 401 es un cliente de maquina a maquina (M2M) con un TIM incorporado.
El SCP 402 puede subsumir la funcionalidad del HLR 10 en la red de la figura 1. Alternativamente, el SCP 402
puede subsumir la funcionalidad de un VLR 14 y MSC 2, y/o la funcionalidad de un SGSN 16. Evidentemente, el
SCP 402 puede incorporar asimismo una agregador SS7 (tal como un repetidor SCCP) para agregar las funcionalidades de senalizacion que de lo contrario se exigirlan del HLR 10, el VLR 14 y/o el SGSN 16.
Cuando el cliente M2M 401 requiere su activacion en la red celular (de tal modo que pueda abrir a continuacion una conexion de datos), el cliente "inicia" una aplicacion de conexion de datos que se ejecuta en su sistema operativo, habitualmente en respuesta a un evento desencadenador. El cliente M2M 401 conecta a continuacion con la red radioelectrica (etapa 451).
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Igual que en la figura 1, la conexion a la red radioelectrica en la figura 4 equivale a una solicitud para registrar el terminal en la red utilizando el IMSI del TIM del terminal. A partir del analisis del IMSI, el SCP 402 determina que el numero IMSI proporcionado por el TIM pertenece a otro registro. La solicitud de conexion se redirige a continuacion al G-HLR 410 (etapa 452). El G-HLR 410 extrae a continuacion el numero IMSI de esta solicitud y, asumiendo que el numero IMSI esta en un intervalo mantenido por el G-HLR 410, transmite una senal de testigo al SCP 402 (etapa 454) indicando que el IMSI ha sido reconocido por el G-HLR 410 (esta senal de testigo puede simplemente ser una senal de confirmacion ('OK') pero puede incluir otra information del perfil).
El SCP 402, al recibir la senal de testigo, almacena temporalmente el IMSI en un almacen de registro de posiciones (esto podrla ser en el VLR (no mostrado), el SGSN 420 o ambos). De este modo, el cliente M2M 401 esta por lo tanto registrado de manera efectiva con un MSC (no mostrado) y/o SGSN 420 particular, y cualquier informacion de perfil asociada con el TIM es almacenada temporalmente en el VLR asociado con dicho mSc y/o SGSN 420.
La solicitud de una conexion de datos se transfiere mediante el SCP 402 al componente 420 de pasarela de red (es decir, el SGSN 16). El componente 420 de pasarela de red recibe del G-HLR 410 una clave correspondiente al IMSI (etapa 456). Tomando la clave, junto con la solicitud transmitida de una conexion de datos, el componente 420 de pasarela de red establece una sesion de pasarela. Esta clave se utiliza, a su vez, para solicitar un componente 430 de monitorizacion de la red (por ejemplo NGME o GGSN) que determina si los datos de clave estan asociados con una sesion valida existente (habitualmente, una sesion nativa DIAMETER). La serialization (etapa 458) entre el componente 420 de pasarela de red y el componente 430 de monitorizacion de la red tiene preferentemente tarifa cero, de tal modo que el dispositivo cliente 401 no es facturado por el establecimiento de la sesion.
Suponiendo que no existe ninguna sesion valida correspondiente a dicha clave, el componente 430 de monitorizacion de la red interactua con un servidor DIAMETER 440 para autenticar una nueva sesion de datos M2M (etapa 462) para el cliente M2M 401.
El servidor DIAMETER 440 senaliza a su vez al componente 430 de monitorizacion de la red que se deberla abrir una sesion (etapa 464).
El componente 430 de monitorizacion de la red redirige a continuacion al usuario a un servidor M2M solicitado 450 por medio de una red de llnea fija, tal como internet 470 (etapa 466) y cambia simultaneamente el estado de facturacion de la sesion de cliente M2M, de tarifa cero a una tarifa de datos.
A la finalization de una sesion previamente establecida, el servidor DIAMETER 440 ordena al componente 430 de monitorizacion de la red poner la sesion en espera (y ajusta la sesion a tarifa cero).
El servidor DIAMETER 440 envla asimismo una alerta de utilization (utilizando tiques DIAMETER, etapa 468) a un motor de mediation de facturacion 480, que genera un evento de facturacion correspondiente a la utilizacion de sesion notificada.
El cliente M2M envla y recibe mensajes cortos de texto (SMS) a una plataforma SMS M2M dedicada 495. Los mensajes SMS se trasportan de manera convencional a traves de una pasarela SMS 490 y a continuacion a traves de una conexion de internet 470 hasta la plataforma SMS M2M 495.
Tal como se ha explicado anteriormente, existen situaciones en las que una parte externa puede desear transmitir un mensaje (o realizar una llamada de voz) al terminal cliente M2M.
Para establecer una conexion desde el lado del proveedor (servidor), el proveedor envla un mensaje de proveedor (etapa 502) desde la plataforma SMS M2M 495 dirigido al terminal M2M 401: estando el mensaje formateado para incluir el numero IMSI terminal (en ausencia de un MSISDN) en el campo de destino. En dichos mensajes, la parte B puede estar indicada mediante un codigo corto unico para la plataforma SMS 495 del proveedor. El mensaje se transfiere por medio de la pasarela SCP 402 y finalmente a la pasarela SMS 490.
La pasarela SCP 402 recibe el mensaje del proveedor con el numero IMSI en el campo de destino, y lo transfiere a una aplicacion 550 de analisis sintactico de mensajerla (etapa 503), pudiendo ser ejecutada la aplicacion en un VLR, HLR, SGSN u otra entidad SCP (tal como un repetidor SCCP). La aplicacion 550 de analisis sintactico pone los mensajes de proveedor entrantes (etapa 504) en una cola de mensajes 552, accede a una tabla de numeros MSISDN en repositorio (PADS) e inyecta uno seleccionado de los numeros de conexion del repositorio al archivo de suscripcion HLR del terminal y ordena retirar del HLR (etapa 506) el archivo IMSI objetivo correspondiente a dicho terminal, al G-HLR 410 (forzando al terminal que tiene dicho numero IMSI a experimentar una reconexion, etapa 508).
Durante su siguiente solicitud de reconexion (etapa 510) el terminal 401 desencadenara automaticamente un evento de actualization de la position. De acuerdo con 3GPP TS 23.012, el procedimiento de actualization de la position incluye una etapa mediante la cual el terminal suministra su numero IMSI al HLR y solicita la reconexion a la red.
Al recibir un acuse de recibo indicando que la reconexion se ha completado (etapa 511), la aplicacion de analisis sintactico sobrescribe el IMSI en el mensaje del proveedor con el MSISDN recien asignado (etapa 512) y
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proporciona el mensaje del proveedor junto con el MSISDN a la pasarela SMS 490 (etapa 513). La pasarela SMS 490 puede transferir a continuacion el mensaje del proveedor al terminal 401 como un SMS convencional, dirigido ahora al MSISDN asignado (etapa 514).
El acuse de recibo de la entrega del mensaje del proveedor al terminal 401 (etapa 515/516) se senaliza a la aplicacion 550 de analisis sintactico, lo que permite que la aplicacion de analisis sintactico envle un informe de utilizacion (CDR) al motor de mediacion 480 (etapa 518) y un aviso de entrega a la plataforma SMS M2M 495 del proveedor (etapa 519/520) (este aviso solo necesita confirmar la entrega al IMSI del terminal).
La recepcion satisfactoria de este SMS dentro del terminal puede desencadenar un contexto PDP iniciado por cliente, instigando una conexion de datos entre el terminal cliente 401 y un servidor M2M 450.
Al completarse el intercambio de datos, cualquiera del terminal o el servidor M2M puede abandonar el contexto PDP, terminando de ese modo la sesion de datos. El servidor M2M puede considerar esto un desencadenante para volver a retirar el terminal del GHLR (tal como se ha descrito anteriormente en la retirada inicial) con el fin de recuperar el MSISDN asignado.
En otra realizacion, un terminal esta dotado ademas de componentes adecuados de altavoz, microfono y procesamiento de senal. La invencion permite entonces que el terminal maneje una capacidad de voz limitada. Existen un par de escenarios en los que esto puede ser necesario: llamadas desde el terminal a un numero de servicio M2M y establecimiento de una llamada a servicios de emergencia.
En relacion con el caso de la entrega de mensajes de proveedor, el proveedor puede alternativamente solicitar al cliente M2M una conexion de voz. La solicitud inicial se debe realizar a traves del SCP 402, donde se detecta la ausencia de MSISDN (u otro numero telefonico asociado unico), se introduce un MSISDN temporal en el archivo del GHLR y se retira el cliente M2M de la red para obtener un MSISDN temporal de la manera mostrada en la figura 5. La solicitud de llamada se transfiere al VLR utilizando el MSISDN como numero A.
En los casos en los que el proveedor (o el operador de red) desee archivar los cargos de costes contra un usuario particular, la red requiere la introduction de un nodo de red inteligente (IN, intelligent network) para realizar un seguimiento de los cargos por llamada.

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    REIVINDICACIONES
    1. Una red de telecomunicaciones celular para asociar temporalmente numeros de conexion unicos con terminales que tienen modulos de identification de testigo, incluyendo la red:
    un registro de posiciones adaptado para recibir desde terminales solicitudes para acceder a la red y, si las solicitudes estan asociadas con un modulo de identificacion de testigo, adaptado para redirigir las solicitudes;
    un registro de testigos que esta adaptado para recibir dichas solicitudes redirigidas, y adaptado para generar datos de identificacion de conexion de testigo y transmitir los datos de identificacion de conexion de testigo al registro de posiciones con el fin de identificar el terminal al registro de posiciones; y
    un componente de pasarela de red adaptado para establecer una comunicacion entre la red y el terminal, de acuerdo con los datos de identificacion de conexion de testigo; comprendiendo ademas la red:
    un componente de almacenamiento de red adaptado para almacenar una tabla de numeros de conexion unicos; y
    un componente de analisis sintactico de mensajerla adaptado para procesar mensajes dirigidos a terminales que tienen modulos de identificacion de testigo, para seleccionar un numero de conexion determinado a partir de la tabla de numeros de conexion, para asociar el numero seleccionado con un archivo de registro de testigos para un modulo de identificacion de testigo determinado y para redirigir los mensajes al terminal que tiene el modulo de identificacion de testigo determinado utilizando el numero asociado,
    en el que el componente de analisis sintactico de mensajerla esta acoplado comunicativamente con el registro de testigos y esta adaptado para provocar la asociacion del numero seleccionado con el modulo de identificacion de testigo mediante ordenar retirar de un archivo de registro de posiciones el modulo de identificacion de testigo e inyectar el numero seleccionado en el archivo de registro de testigos durante la reconexion.
  2. 2. Una red segun la reivindicacion 1, en la que la aplicacion de analisis sintactico de mensajerla esta adaptada ademas para desencadenar un contexto PDP tras la confirmation de una reception satisfactoria de uno determinado de dichos mensajes redirigidos dentro del terminal, instigando de ese modo una conexion de datos entre el terminal y el originador de dicho mensaje redirigido.
  3. 3. Una red segun la reivindicacion 2, en la que al completarse el intercambio de datos entre el terminal y el originador de dicho mensaje redirigido, el terminal esta adaptado para abandonar el contexto PDP, terminando de ese modo la sesion de datos.
  4. 4. Una red segun la reivindicacion 2, en la que al completarse el intercambio de datos entre el terminal y el originador de dicho mensaje redirigido, el originador esta adaptado para abandonar el contexto PDP, terminando de ese modo la sesion de datos.
  5. 5. Una red segun cualquiera de las reivindicaciones 2, 3 o 4, en la que el originador de dicho mensaje redirigido esta adaptado para interpretar la termination de dicha sesion de datos como un desencadenante para volver a retirar el terminal del registro de testigos con el fin de recuperar el numero asociado.
  6. 6. Una red segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el terminal esta dotado ademas de componentes adecuados de altavoz, microfono y procesamiento de senal.
  7. 7. Una red segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el registro de posiciones esta distribuido, teniendo un punto agregador adaptado para agregar funcionalidad de serialization y una entidad de red adaptada para llevar a cabo funcionalidad adicional de registro de posiciones, estando dicho punto agregador y dicha entidad de red en comunicacion entre si.
  8. 8. Un procedimiento para asociar temporalmente numeros de conexion unicos con dispositivos que tienen modulos de identificacion de testigo, comprendiendo el procedimiento por lo menos:
    proporcionar un repositorio de numeros de conexion unicos;
    en respuesta a una solicitud de comunicacion con un dispositivo que incorpora un modulo de identificacion de testigo, asignar uno seleccionado de los numeros del repositorio al modulo de identificacion de testigo en un registro de testigos; e
    iniciar un evento de reconocimiento, mediante ordenar retirar de un archivo de registro de posiciones el modulo de identificacion de testigo e inyectar a continuation el numero seleccionado en un archivo de registro de testigos durante la reconexion, proporcionando de ese modo el numero asignado al dispositivo.
  9. 9. El procedimiento segun la reivindicacion 8, en el que la solicitud de comunicacion es una solicitud para entregar un mensaje dirigido a un dispositivo que tiene un modulo de identificacion de testigo; comprendiendo ademas el procedimiento:
    recibir dicho mensaje, y
    redirigir el mensaje al dispositivo utilizando el numero asignado.
  10. 10. El procedimiento segun la reivindicacion 9, que comprende ademas desencadenar un contexto PDP tras la confirmacion de recepcion satisfactoria de dicho mensaje redirigido dentro del terminal, instigando de ese modo una
    5 conexion de datos entre el dispositivo y el originador de dicho mensaje redirigido.
  11. 11. El procedimiento segun la reivindicacion 10, que comprende ademas, al completarse el intercambio de datos entre el dispositivo y el originador de dicho mensaje redirigido, abandonar, en el dispositivo, el contexto PDP, terminando de ese modo la sesion de datos.
  12. 12. El procedimiento segun la reivindicacion 10, que comprende ademas, al completarse el intercambio de datos 10 entre el dispositivo y el originador de dicho mensaje redirigido, abandonar, en el originador, el contexto PDP,
    terminando de ese modo la sesion de datos.
  13. 13. El procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 10, 11 o 12, que comprende ademas, volver a retirar el dispositivo del registro de testigos tras la terminacion de una sesion de datos con el fin de recuperar el numero asignado.
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