MXPA04012155A - Red de area local inalambrica como un nodo logico de soporte (sgsn) para el interfuncionamiento entre la red de area local inalambrica y un sistema de comunicaciones moviles. - Google Patents

Abstract

Una interfaz (28) para conectar redes incluye una funcion de interfuncionamiento provista entre una red de area local inalambrica (WLAN) (8, 14) y una red terrestre movil publica (PLMN) (13) para proporcionar las interacciones de comunicacion entre la PLMN (13) y la WLAN (8, 14) La funcion de interfuncionamiento incluye una pila de doble protocolo, que realiza la interfaz de los protocolos WLAN con los protocolos PLMN para proporcionar las comunicaciones continuas entre la WLAN (8, 14) y la PLMN (13), de modo que se mantiene un incremento en el ancho de banda de servicio disponible para los usuarios de la PLMN.

Description

RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA COMO UN NODO LÓGICO DE SOPORTE (SGSN) PARA EL INTERFUNCIONAMIENTO ENTRE LA RED DE ÁREA LOCAL INALÁMBRICA Y UN SISTEMA DE COMUNICACIONES MÓVILES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona en general con comunicaciones de la red y más en particular, a un método y sistema para el interfuncionamiento de redes de área local inalámbrica (WLAN) con la red del UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles universal) al realizar una función de interfuncionamiento en la WLAN que aparece en la red UMTS como un Nodo de soporte de servicio (SGSN) GPRS (Servicios generales de radio en paquetes).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En la actualidad, el sistema de telecomunicaciones móviles universal (UMTS) incluye hasta un sistema de comunicaciones móviles de "tercera generación" (3G) desarrollado dentro de una estructura conocida como IMT-200 (Telecomunicaciones móviles internacionales-2000). El UMTS jugará un papel muy importante al crear un mercado en masa para comunicaciones multimedia de inalámbricas de alta calidad. El UMTS proporcionará muchas capacidades inalámbricas, entregando información de banda ancha de alto valor, comercio y servicios de entretenimiento de usuarios móviles a través de redes de satélite, inalámbricas y fijas. El UMTS acelerará la convergencia entre las telecomunicaciones, la tecnología de información, los medios y el contenido para industrias para entregar nuevos servicios y crear servicios que generen mayores ganancias. Comparado con su contraparte celular inalámbrica 2G o 2.5G, el UMTS ofrecerá comunicaciones móviles de alta capacidad, de bajo costo con velocidades de datos dentro del orden de 2Mbit/seg bajo condiciones estacionarias con un itinerancia global y capacidades avanzadas. Una desventaja de la red UMTS es el alto costo del espectro y las bajas velocidades de datos comparado con la WLAN (Redes de área local inalámbricas). Por lo tanto, es ventajoso complementar el UMTS con WLAN de alta velocidad de datos, con banda no autorizada, tal como IEEE 802.11 y ETSI Hiperlan2 para ahorrar los recursos de radio y aumentar la eficiencia de la RAN (Red de acceso de radio) del UMTS. El interf uncionamiento puede ser provisto entre el punto caliente de la WLAN y la red de acceso de radio como el UMTS para permitir al usuario utilizar ya sea la WLAN o la tecnología de acceso de radio, o ambas, dependiendo de la ubicación del usuario. El interfuncionamiento entre la WLAN y la tecnología de acceso de radio pueden proporcionar al usuario con una capacidad de itinerancia conforme el usuario se mueve a través de las áreas de convergencia de la WLAN y la tecnología de acceso de radio con el fin de utilizar eficientemente las capacidades de las redes de acceso.

Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema y método, los cuales utilizan el ancho de banda de la WLAN para complementar el ancho de banda UMTS para aumentar el desempeño general y la eficiencia. Existe también la necesidad de una arquitectura en donde el área de cobertura de la WLAN interactúa con una red UMTS a través de una función de interfuncionamiento (IWF) que se comunica con el nodo de soporte (SGSN) de GPRS (servicios generales de radio en paquetes) de servicio del UMTS como otro SGSN sobre una interfaz Gn especificada por el cuerpo normativo 3GPP. También, existe la necesidad de un método para realizar una interfaz continua del UMTS con las WLAN mediante el uso del interfuncionamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Una interfaz para conectar redes incluye una función de interfuncionamiento provista entre una red de área local inalámbrica (WLAN) y una red terrestre móvil pública (PLMN) para proporcionar las interacciones de comunicación entre la PLMN y la WLAN. La función de interfuncionamiento incluye una pila de doble protocolo, el cual realiza interfaces con los protocolos WLAN y los protocolos PLMN para proporcionar comunicaciones continuas entre la WLAN y la PLMN de tal modo que se mantenga un aumento en el ancho de banda de servicio disponible provisto para los usuarios de la PLMN.

Un método para realizar la interfaz entre dos redes inalámbricas incluye conectar una red de área local inalámbrica (WLAN) con una red del sistema de telecomunicaciones de modo universal (UMTS) a través de una interfaz intra-PLMN (red terrestre móvil pública). La WLAN realiza una interfaz con la red UMTS al proporcionar una interfaz hacia la UMTS y la WLAN y con el uso de una función de interfuncionamiento, de tal manera que las comunicaciones recibidas desde la WLAN parecen ser de otro nodo de soporte (SGSN) de servicio GPRS (servicios generales de radio en paquetes) y las comunicaciones enviadas a la WLAN parecen ser desde dentro de la WLAN.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas, naturaleza y varias características adicionales de la invención se comprenderán mejor luego de la consideración de las modalidades ilustrativas ahora descritas con detalle en conexión con los dibujos acompañantes, en donde: La Figura 1 es un diagrama esquemático de una arquitectura del sistema que tiene una WLAN con interfaz con una PLMN UMTS de conformidad con la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de pila de protocolo del usuario que muestra una interfaz de función de interfuncionamiento, la cual crea la compatibilidad de protocolo entre una estación móvil WLAN y un SGSN de UMTS de conformidad con una modalidad de la presente invención . La Figura 3 es un diagrama de pila de protocolo de control que muestra una interfaz de función de interfuncionamiento, la cual crea la compatibilidad de protocolo entre una estación móvil de WLAN y un SGSN de UMTS de conformidad con una modalidad de la presente invención; y La Figura 4 es un diagrama ilustrativo que muestra un cambio de área de enrutamiento entre una WLAN y la PLMN de UMTS de conformidad con una modalidad de la presente invención. Se deberá entender que los dibujos tienen el propósito de ilustrar los conceptos de la invención y no son necesariamente la única configuración posible para ilustrar la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un método y sistema para utilizar el ancho de banda disponible en redes inalámbricas/de radio. Se proporciona una arquitectura en donde el área de cobertura de la red de área local inalámbrica (WLAN) interactúa con una red del sistema de telecomunicaciones móviles universales (UMTS) como otro nodo de soporte (SGSN) de servicio GPRS (servicios generales de radio en paquetes) mediante un eje central de red intra-PLMN (red terrestre móvil pública). Se proporcionan varias arquitecturas para proporcionar el interfuncionamiento entre el área de cobertura WLAN y otras tecnologías de acceso de radio (RAT), como el UMTS. Se expone una medida novedosa para ayudar a usar cualquier área de cobertura WLAN existente para complementar las redes UMTS al definir la función de interfuncionamiento (IWF) de la WLAN como otro SGSN.

Una ventaja es que se vuelven a utilizar la movilidad de negociación QoS (Calidad de servicio) y los procedimientos AAA (autenticación, autorización y cuenta) de la red 3G. Con ventaja, la presente invención puede funcionar con cualquier sistema (por ejemplo, el servicio general de radio en paquetes (G PRS)/acceso múltiple de división de código (CDMA) 2000) que necesite interfuncionar con la WLAN. Se debe entender que la presente invención se describe en términos de una arquitectura del sistema WLAN-UMTS; sin embargo, la presente invención es mucho más amplia y puede incluir un sistema de red de radio/inalámbrico que tiene la capacidad de proporcionar servicios de telecomunicaciones. Se debe entender que los elementos mostrados en las Figuras se pueden implementar en varias formas de hardware, software o combinaciones de los mismos. De preferencia, estos elementos se implementan en hardware en uno o más dispositivos de propósitos generales programados en forma apropiada, que pueden incluir un procesador, una memoria e interfaces de entrada/salida. Con referencia ahora con detalle específico a los dibujos, en donde los números de referencia identifican elementos idénticos o similares a través de las diferentes vistas, y para empezar con la Figura 1, se muestra una arquitectura 10 del sistema para integrar los servicios de voz, datos, video y otros servicios sobre las redes de radio/inalámbricas. La arquitectura 10 del sistema se presenta como un ambiente ejemplif ¡cativo WLAN-UMTS para emplear el método y sistema inventivos de conformidad con la presente invención. Los detalles de los componentes en bloque individuales que forman la arquitectura del sistema son conocidos por las personas experimentadas en la técnica, y solamente se describirán con suficiente detalle para la comprensión de la presente invención.

La presente invención se describe en forma ilustrativa en términos de una red 12 UMTS y una red 14 inalámbrica WLAN (por ejemplo, IEEE 802.11 (a, b, e, g) y normas HIPERLAN2 que se pueden emplear por estas redes). La red 12 móvil UMTS (por ejemplo, una red de tercera generación (3G)) se comunica con la red 8 de acceso de radio (RAN) la cual comprende un nodo B11 y un controlador 9 de red de radio (RNC). La WLAN (14) de preferencia, se conecta con la red (12) UMTS a través de una interfaz intra-PLMN (red terrestre móvil pública). La RAN 8 a su vez, se acopla con una red 13 central (CN) que comprende los servicios con base de paquetes como un SGSN 28 (Nodo del soporte de servicio GPRS), servicios con base de circuito, como el MSC 21 (centro de conmutación móvil), y pasarelas con otras PLMN, como los GGSN 24 (nodos de soporte de pasarela GPRS). La red 13 central da soporte a las conexiones/interfaces con las redes 5 de teléfono público conmutado (PSTN) y la Internet 7. Se pueden incluir otros componentes en la red 13 central. Por ejemplo, se puede proporcionar un registro 50 de ubicación doméstica que almacena las ubicaciones de domicilio de las estaciones móviles (MS) 40. Por la presente invención, la red 12 (por ejemplo, una PLMN) realiza una interfaz con la LAN 14 inalámbrica a través de una interfaz Gn (o Gp) al emplear una función 25 de interfuncionamiento. La MS 40 se conecta con un punto 30 de acceso, y la MS 40 se conmuta en forma continua entre la WLAN 14 y el UMTS 12 de conformidad con la presente invención, cuando la MS 40 itinera entre las redes de acceso de radio. La función de interfuncionamiento (IWF) de WLAN 25 desvía el RNC 9 y se conecta con el SGSN 28 (adoptando los servicios conmutados en paquetes (PS). El GGSN 24 toma en cuenta la movilidad de los datos en paquetes, pero la IWF 25 necesitará comunicarse con el SGSN 28 para proporcionar la movilidad del manejo entre dos interfaces de estrato físico de la red 12 y 14. Esto se puede lograr al implementar la interfaz Gn entre la IWF 25 y el SGSN 28 como se muestra en las Figuras 3 y 4. El SGSN 28 3G entonces busca la IWF 25 como un SGSN lógico o pseudo-SGSN. La porción SGSN-GGSN puede convertirse en un cuello de botella al manejar los puntos calientes de la WLAN de alta velocidad de datos. En ese caso, otra opción puede ser que se utilice un túnel 31 de protocolo (GTP) de conducción GPRS entre el GGSN 24 y la IWF 25 solamente para el tráfico descendente que viene desde el GGSN 24 para el equipo del usuario (UE) en la MS 40. Para el demás tráfico, la WLAN 15 proporciona un acceso común a Internet para el UE. Esto reduce el tráfico a través del SGSN-GGSN. La WLAN 14 incluye una pluralidad de puntos 30 de acceso que pueden ser provistos para permitir que el equipo Inalámbrico del usuario (UE) o las estaciones móviles (MS) obtengan el acceso y utilicen la WLAN. Por la presente invención, la IWF 25 interactúa con la red 12 UMTS sobre una interfaz Gn como otro SGSN "lógico" en una forma similar, como cuando el SSGN del UMTS se comunica a través de la interfaz Gn. De esta forma, la red 12 UMTS realiza una interfaz a través de la IWF 25 en una ambiente WLAN como si la IWF 25 fuera un SGSN. Con referencia a las Figuras 2 y 3, se muestran en forma ilustrativa una pila del plano del usuario y una pila del plano de control para una pila de protocolo doble para la arquitectura 10 de la Figura 1. Un SGSN lógico o pseudo-SGSN es provisto por la IWF 25 para actuar como una interfaz. De esta forma una estación móvil (MS) 40 asociada con una WLAN puede realizar una interfaz con un SGSN 28 asociado con una PLMN 12 del UMTS 3G de conformidad con la presente invención. Se debe entender que las pilas de protocolo se pueden modificar de conformidad con las aplicaciones específicas y el acuerdo de itinerancia (que incluye características de seguridad) y las pilas mostradas son ilustrativas y tienen el propósito de mostrar una modalidad particularmente útil de la presente invención. La Figura 2 ilustra el protocolo de pila de plano del usuario (datos) mientras la Figura 3 ilustra el protocolo de pila de señalización de control. las personas experimentadas en la técnica entenderán que la pila del plano del usuario de la MS 40 en la Figura 2 tiene una pila doble (WLAN y UMTS) que incluye un estrato de aplicación, un protocolo de control de transmisión/un estrato de protocolo de datagrama del usuario (TCP/UDP), un estrato de protocolo Internet (IP), un estrato de control de enlace de control/lógico de acceso (MAC/LLC) al medio WLAN y el estrato físico WLAN; la parte UMTS también incluye un protocolo de convergencia de datos en paquetes (PDCP), estratos MAC y de control de enlace de radio (RLC), estratos MAC y un estrato físico (PHY) WCDMA. La IWF 25 transfiere cualquier dato/información recibido desde el móvil sobre la interfaz WLAN a la red UMTS sobre una interfaz compatible con un SGSN de un sistema UMTS 3G. Por ejemplo, los datos recibidos sobre la WLAN MAC/LLC se transfieren al SGSN 28 del UMTS por la IWF 25 sobre un protocolo de apertura de pasarela para el plano del usuario (GTP-U), UDP y un IP. Una conversión similar se lleva a cabo en el plano de control. Las personas experimentadas en la técnica podrán entender que la pila del plano de control de la MS 40 en la Figura 3 incluye un estrato de aplicación de señalización, un estrato de manejo de sesión (SM), un estrato de manejo móvil GPRS (GMM), un estrato RRC (control de recursos de radio); un estrato RLC/MAC y el estrato físico UMTS para la interfaz UMTS; y sobre la interfaz WLAN: un estrato de adaptación para el control de recursos de radio (RRC), un estrato MAC/LLC de WLAN y un estrato PHY de WLAN. El estrato de adaptación (AL) en la MS 40 asemeja las funciones de interfaz que corresponden al servicio RRC. Esto es necesario para reutilizar el manejo de sesión (SM) y los estratos de manejo de movilidad (GMM) GPRS de la pila móvil 3G incluso en la WLAN. El estrato de adaptación (AL) IWF puede funcionar como un RRC de luz y transferir cualquier información de señalización de control (mensajes SM/GMM) desde la MS 40 recibida sobre los estratos MAC/LLC de WLAN con el SGSN 28 sobre un protocolo compatible con un SSGSN de un sistema UMTS 3G y viceversa. Como antes, el IWF 25 transfiere la señalización SM/MM sobre la interfaz Gn al SGSN 3G y puede emplearse como si la pila fuera nativa para la red 3G. La presente invención proporciona por lo menos las siguientes ventajas. Se emplean la calidad de la negociación de servicio (QoS), la movilidad, los procedimientos AAA de la red 3G, lo cual hace al sistema completo más eficiente desde el punto de vista de aumento en el ancho de banda, calidad y compatibilidad. La presente invención puede funcionar con cualquier sistema (GPRS/CDMA 2000) que puede interfuncionar con la WLAN. Con ventaja, la WLAN desplegada, de conformidad con la presente invención, proporciona el ancho de banda necesario para mantener la QoS para todos los usuarios. Además, se pueden utilizar los recursos de radio WLAN en la PLMN de WLAN para liberar los recursos de radio del RAT 3G que el usuario está moviendo. La comunicación entre la red UMTS y la WLAN de la presente invención es continua con el empleo de un IWF para crear protocolos compatibles e intercambio de información. Con referencia a la Figura 4, un diagrama muestra las interacciones entre entidades en un escenario de cambio de área de enrutamiento y se muestran ilustrativamente de conformidad con una modalidad ejemplificativa de la presente invención. El diagrama muestra una estación 40 móvil (MS), una red 42 terrestre de acceso de radio UMTS (UTRAN), un nuevo IWF-SGSN 44 (creado para emplear los recursos de una WLAN), el viejo 3G-SGSN 46, un GGSN 24, un registro 48 de ubicación del visitante/nuevo centro de conmutación móvil (MSC/VLR), un registro 50 de ubicación doméstica (HLR), y un viejo MSC/VLR. En este escenario, la MS se mueve hacia un área de alto tráfico (punto caliente) en donde los recursos de la red UMTS están muy cargados. El sistema emplea el (IWF) de WLAN para utilizar en forma eficiente los recursos de la red UMTS al complementar sus capacidades con la WLAN. La IWF es referida como una IWF 25 (Figura 1) y la IWF-SGSN 44 (Figura 4) se emplean para indicar la ubicación de interfaz del sistema. Estos términos son sinónimos y se pueden intercambiar. En el paso 101, se hace una solicitud de actualización de área de enrutamiento por la MS 40 para la IWF-SGSN 44. Cuando la MS está inactiva en el manejo de movilidad en paquetes (PMM), la IWF-SGSN 44 hace una solicitud de contexto sobre la interfaz Gn con el viejo 3G SSGN 46 en el paso 102. Cuando en el modo inactivo, el SGSN 46 proporciona una respuesta de contexto al IWF-SGSN 44 en el paso 105. Cuando la MS 40 está en un modo conectado PMM (Manejo de movilidad en paquetes), se forma una repuesta de contexto SRNS (Sub-sistema de red de radio de servicio) al UTRAN 42 en el paso 103 y se envía de regreso una respuesta al 3G-SGSN 46 en el paso 104. Las funciones de seguridad se pueden manejar entre la MS 40 y el IWF-SGSN 44 en el paso 106. Los procedimientos WLAN se pueden emplear aquí. Se pueden proporcionar procedimientos adicionales en el paso 107 para autenticar el nuevo IWF-SGSN 44. Estas medidas de seguridad son opcionales, ya que la autenticación del viejo SGSN 46 puede impedir la necesidad de volver a autenticar el nuevo IWF-SGSN 44. En el paso 108, se envía un reconocimiento de contexto desde el IWF-SGSN 44 al SGSN 46. En el paso 109, el IWF-SGSN 44 envía una solicitud de actualización del contexto de protocolo de datos en paquetes (PDP) al GGSN 24, el cual actualiza sus campos de contexto PDP y responde con una respuesta de actualización de contexto PDP en el paso 110. De este modo, se establecen los túneles GTP (el plano del usuario y control) entre el GGSN y el IWF-SGSN 44 para una transferencia de datos/señalización posterior entre la WLAN y las redes UMTS. En los pasos 111-120, el nuevo SGSN 44 (IWF 25) informa al HLR 50 del cambio de SGSN al enviar una ubicación actualizada (número SGSN, dirección SGSN e identificación del suscriptor móvil internacional (IMSI)), al HLR 50. Las solicitudes, respuestas y reconocimientos se llevan a cabo. Los pasos 111 al 114 llevan a cabo una secuencia de liberación de lu (interfaz entre el RNC y el SGSN) cuando la MS 40 envía una liberación explícita de conexión de señalización al UTRAN 40 luego de ser validada por el viejo SGSN 46 en los pasos 102-105, dependiendo del estado del manejo de movilidad en paquetes (PMM) de la MS 40. Un procedimiento similar se lleva a cabo para actualizar la ubicación del registro de ubicación de visitantes VLR entre el viejo VLR/MSC 52 y el nuevo VLR/MSC 48. Los pasos 120-125 proporcionan esta secuencia de actualización. El nuevo SGSN (IWF) 44 puede no implementar una interfaz Gr (una interfaz entre un HLR y un SGSN) con el HLR 50 y así (para reducir la complejidad del IWF), en este caso, los pasos 111-126 y 129 se pueden saltar. En el paso 126, la aceptación de actualización de ubicación se envía al IWF SGSN 44 desde el nuevo VLR/MSC 48. El cambio de área de enrutamiento se actualiza y acepta en el paso 127 y se completa en el paso 128. En el paso 129, se puede llevar a cabo la re-ubicación de PTMSI (Identidad del suscriptor móvil temporal en paquetes) y se completa, según sea necesario. El método descrito con referencia a la Figura 4, describe en forma ilustrativa los siguientes escenarios.

Movilidad 1. Entrada UMTS a WLAN Cuando el UMTS SGSN cubre un área de enrutamiento (RA) y el área de cobertura de la WLAN es otra RA, la WLAN IWF puede transmitir el nuevo identificador de área de enrutamiento (RAI) (prealojado por la red UMTS). AL comparar la RAI almacenada en el equipo del usuario (UE) o la estación móvil (MS) en el contexto del manejo móvil GPRS (GMM) con la RAI recibida desde la IWF, la MS o el UE detectan que se necesita llevar a cabo una actualización de RA (inter-SGSN). El procedimiento se describe con referencia a la Figura 4. Para una actualización de RA inter-SGSN, la nueva SGSN (IWF) informa al HLR del cambio de SGSN al enviar la ubicación actualizada (número SGSN, dirección SGSN, y la identificación del suscriptor móvil internacional ( I M S I ) ) al HLR. A continuación se describen tres escenarios en forma ilustrativa: Caso 1: La IWF 25 puede emplear una interfaz Gr con el HLR 50 en cuyo caso se seguirán todos los pasos de la Figura 4. Caso 2: El nuevo SGSN (IWF) 44 no implementa la interfaz Gr hacia el HLR 50 y por esta razón, el paso 111 de enviar una actualización de ubicación al HLR 50 por medio de la IWF 25, junto con los pasos 112, 115-126 y 129 se saltan. La secuencia de liberación lu en los pasos 113 y 114 sucede cuando la MS/UE 40 envía una liberación explícita de conexión de señalización al UTRAN 42, luego de ser validada por el viejo SGSN 46 en los pasos 102/105 o los pasos 103/104 dependiendo del estado del PMM del UE. Ya que el GGSN 24 se actualiza con el nuevo SGSN (IWF) 44 a través de una solicitud/respuesta de actualización de contexto PDP, el contexto PDP del UE se actualiza dentro del paso 109/110. Todos los paquetes ascendentes y descendentes deben enviarse convenientemente entre el GGSN 24 y la IWF 44 y el salto de la actualización de ubicación HLR no provocará ningún problema.

Caso 3: La autenticación de diámetro con base IP desde un HSS (Servidor del suscriptor doméstico) se puede implementar entre una IWF 25 y el HLR 50 en el futuro y en procedimientos normales para que pueda avanzar la re-ubicación inter-SGSN. 2. Entrada WLAN en UMTS Luego de volver a entrar en la red UMTS, el UE otra vez lleva a cabo una actualización de área de enrutamiento inter-SGSN y repite el método de la Figura 4, excepto que esta vez el nuevo SGSN es el UMTS SGSN mientras el viejo SGSN es la IWF. Los procedimientos de seguridad 3G de preferencia, se implementan para volver a validar el UE cuando entra otra vez en la red UMTS: Ya que al entrar en la WLAN, el IWF puede no tener actualizado el HLR y el UMTS SGSN marcado en su contexto en la asociación del centro de conmutación móvil (MSC)/Registro de ubicación del visitante (VLR), la información en el GGSN y el HLR son inválidas, cuando la MS inicia un procedimiento de actualización de área de enrutamiento de regreso al UMTS SGSN, activa el MSC/VLR, el GGSN y la información HLR en el UMTS SGSN serán actualizadas/validadas. Otra vez, los tres casos antes mencionados se emplean para ¡lustrar diferentes escenarios: Caso 1: El IWF 25 puede emplear una interfaz Gr con el HLR 50 en cuyo caso, se pueden seguir todos los pasos de la Figura 4. Caso 2: Ya que mientras se entra en la WLAN, la IEF 25 no ha actualizado el HLR 50 y el UMTS SGSN 46 marcó en su contexto que la asociación MSC/HLR 52 y la información en el GGSN 24 y el HLR 50 son inválidos, cuando la MS 40 inicia un procedimiento de actualización del área de enrutamiento de regreso al UMTS SGSN 46, activa el MSC/VLR 53, el GGSN 24 y la información del HLR 50 en el UMTS SGSN 46 se actualizan/validan. Caso 3: La autenticación de diámetro con base IP desde el HSS se puede implementar entre una IWF y un HLR en el futuro y pueden fluir los procedimientos para la reubicación del inter-SGSN. Seguridad Se supone que una MS ha sido autenticada por la red UMTS antes de que se mueva dentro de un área de cobertura WLAN. La IWF 25 implementará los procedimientos 3G para autenticar el UE. En los pasos 102/105 de la Figura 4, cuando la MS 40 estaba en un estado PMM-INACTIVO, la IWF (nuevo SGSN) 44 envía un mensaje de solicitud de contexto SGSN (viejo P-TMSI, viejo RAI, vieja firma P-TMSI) al viejo SGSN 46 para obtener el manejo de movilidad (MM) y los contextos de protocolo de datos en paquetes (PDP) para la MS 40. El viejo SGSN 46 valida la vieja firma P-TMSI y responde con un error apropiado cuando la firma no coincide con un valor almacenado en el viejo SGSN 46. La IWF 25 se puede acoplar con la estructura central intra-PLMN 3G y no necesita volver a autenticar el UE 40 con el HLR 50 luego de entrar en la WLAN 14, cuando el viejo SGSN 46 valida el UE 40. El UE 40 en el estado PMM-CONECTADO abarca el envío de un mensaje de comando de reubicación a la fuente SRNC por el viejo SGSN 46 seguido por un mensaje de re-envío de contexto SRNS (contextos RAB) al nuevo SGSN (IWF) 44 a través del viejo SGSN 46, que otra vez es una validación del UE 40 por el UMTS SGSN 46. Sin embargo, los procedimientos de seguridad WLAN se deben implementar de forma que la MS 40 envía P-TMSI cifrados, el viejo RAI, la vieja firma P-TMSI y otros parámetros a la IWF (nuevo SGSN) 44, que puede enviarlos al viejo SGSN 46 3G. La IWF tiene interfaces hacia las redes WLAN y UMTS. Escucha los datos de los móviles y señaliza en la interfaz WLAN (cuando se co-aloja con el punto de acceso) y envía la señalización relevante (SM/GMM relacionada) y los datos al SGSN 3G sobre la interfaz Gn. Sin embargo, en realidad solamente se necesita incorporar una funcionalidad limitada de un UMTS SGSN en la IWF. Más en particular, la IWF necesitará solamente una interfaz Gn hacia la SGSN/GGSN 3G. Otras interfaces SGSN como Gr, etc., no necesitan implementarse en la IWF, lo que la simplifica. La interfaz Gn ayuda a la IWF con el manejo de sesión, el manejo de movilidad y las funciones AAA al reutilizar los procedimientos 3G. El estrato de adaptación de los móviles envía la señalización SM/GMM sobre la interfaz WLAN al estrato de adaptación IWF, que entonces envía mensajes SM/GMM al SGSN/GGSN 3G sobre la interfaz Gn. De este modo, la presente invención de preferencia, mantiene los procedimientos de movilidad y AAA de la red 3G. El proveedor de servicio necesita solamente un punto de acoplamiento para servir a la red 3G, así como a la WLAN conectada, lo que ayuda al proveedor a retener un control seguro sobre la base del cliente en la WLAN. La ¡nterfaz Gn con base en IP simple del SGSN se puede implementar en la IWF hacia el SGSN, lo que hace la presente invención escalable. Como se describe antes, otras interfaces complejas SGSN como la Gr (hacia el HLR), etc., se pueden saltar. Las direcciones PDP también son alojadas por el mismo GGSN mientras la terminal (MS) está en la WLAN, lo que facilita la MM. En las redes UMTS presentes, los datos se encapsulan con el uso de GTP-U desde GGSN a SGSN y entonces después desde SGSN a RNC, lo que requiere mayor tiempo de procesamiento. La presente invención también tiene la ventaja de que se evita el doble encapsulamiento GTP en la red UMTS (GGSN-SGSN y entonces SGSN-RNC) ya que solamente la parte de encapsulamiento GGSN-IWF se hace en el área de cobertura WLAN conforme los datos se envían desde el GGSN directamente a la IWF y viceversa como se muestra en la Figura 1. Con ventaja, no se requieren modificaciones a los nodos de red UMTS existentes para la arquitectura de interfuncionamiento de la presente invención. Otras ventajas incluyen el uso de un temporizador de actualización RA que se puede ajustar a un valor más alto luego de que la MS entra en la WLAN RA para que se eviten los RAU frecuentes, lo que da como resultado la conservación de energía de batería. Además, los recursos de radio WLAN de preferencia, se utilizan en el área de cobertura WLAN, lo que libera los recursos de radio del RAT (3G) para que el UE se mueva dentro de la WLAN.

La presente invención proporciona una movilidad de doble pila y una IWF que emplean un estrato de adaptación (AL), el cual permite la capacidad de utilizar los procedimientos SM/GMM existentes desde el móvil para el 3G SGSN para el manejo de sesión y movilidad. Esto proporciona un intercambio continuo entre dos redes. La re-utilización del manejo de movilidad, el manejo de sesión, el esquema de autenticación especificado en el sistema UMTS cuando un usuario se mueve dentro del área de cobertura WLAN garantiza que el nivel de servicio se mantenga durante el intercambio del usuario. Habiendo descrito las modalidades preferidas para una red de área local inalámbrica (WLAN) como un nodo de soporte (SGSN) de servicio GPRS (Servicios generales de radio en paquetes) para la WLAN/interfuncionamiento del sistema de telecomunicaciones móvil universal /UMTS) (que tienen el propósito de ser ilustrativos y no limitantes), se debe notar que las personas experimentadas en la técnica pueden llevar a cabo modificaciones y variaciones en la misma a la luz de las anteriores enseñanzas. Por lo tanto, se debe entender que se pueden realizar cambios en las modalidades particulares de la invención que estén dentro del alcance y espíritu de la invención según se define por las reivindicaciones anexas. Habiendo descrito la invención con detalles y la particularidad requerida por las leyes de patentes, lo que se reivindica y se desea proteger por la Carta Patente se establece en las siguientes reivindicaciones.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Una ¡nterfaz para conectar redes, caracterizado porque comprende: una función de interfuncionamiento provista entre la red de área local inalámbrica (WLAN) y una red terrestre móvil pública (PLMN) para proporcionar las interacciones de comunicación entre la PLMN y la WLAN; la función de interfuncionamiento también comprende una pila de doble protocolo que realiza la interfaz con los protocolos de WLAN y los protocolos de PLMN para proporcionar comunicaciones continuas entre la WLAN y la PLMN de modo que se mantenga un aumento en el ancho de banda disponible para los usuarios de la PLMN.

2. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la función de interfuncionamiento está presente dentro de la WLAN.

3. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la PLMN incluye uno de un sistema de telecomunicaciones móvil universal (UMTS) o un sistema de servicios generales de radio en paquetes (GPRS).

4. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la función de interfuncionamiento se comunica entre la WLAN y la PLMN a través de una interfaz Gn.

5. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las comunicaciones continuas incluyen compatibilidad de protocolos entre la WLAN y la PLMN.

6. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la función de interfuncionamiento funciona como un nodo de soporte (SGSN) del servicios generales de radio en paquetes de servicio lógico (GPRS).

7. La interfaz de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la función de interfuncionamiento se visualiza por la PLMN como un SGSN lógico dentro de su propia red.

8. La interfaz de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la función de interfuncionamiento se visualiza como un nodo dentro de la WLAN por la WLAN cuando se recibe información desde la PLMN.

9. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la función de interfuncionamiento se acopla con un nodo del soporte (GGSN) del servicios generales de radio en paquetes de pasarela (GPRS) a través de un túnel GTP (protocolo de apertura de túnel de pasarela).

10. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la pila de protocolo incluye una pila del plano del usuario.

11. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la pila de protocolo incluye una pila de plano de control.

12. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la PLMN incluye procedimientos SM/GMM (manejo de sesión (SM)/manejo de movilidad GPRS (GMM)) que se vuelven a utilizar en la WLAN debido al uso de un estrato de adaptación en una pila de doble protocolo móvil y en la IWF para la interfaz WLAN para asemejar la funcionalidad de un sub-estrato de protocolo RRC (control de recursos de radio).

13. La interfaz de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la WLAN funciona con cualquier servicios generales de radio en paquetes (GPRS) o un sistema de acceso múltiple de división de código (CDMA).

14. Un método para realizar una interfaz con dos redes inalámbricas, caracterizado porque comprende los pasos de: conectar una red de área local inalámbrica (WLAN) con una red de sistema de telecomunicaciones de modo universal (UMTS) a través de una interfaz intra-PLMN (red terrestre móvil pública); y realizar una interfaz en la WLAN con la red UMTS al proporcionar interfaces hacia la UMTS y la WLAN con el uso de una función de i nterf uncionam iento, de modo que las comunicaciones recibidas desde la WLAN aparezcan que son de un diferente nodo de soporte (SGSN) de servicios generales de radio en paquetes de servicio (GPRS) y las comunicaciones enviadas a la WLAN aparecen que son de dentro de la WLAN.

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la función de interfuncionamiento se comunica con un nodo de soporte (SGSN) de servicios generales de radio en paquetes de servicio (GPRS) de la red UMTS a través de una interfaz Gn.

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la función de interfuncionamiento crea interacciones continuas entre la red UMTS y la WLAN al asegurar la compatibilidad de protocolos entre la WLAN y la red UMTS.

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la función de interfuncionamiento funciona como un nodo de soporte (SGSN) de servicios generales de radio en paquetes de servicio lógico (GPRS).

18. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende el paso de visualizar la función de interfuncionamiento como un SGSN lógico desde una misma PLMN.