SISTEMA Y METODO PARA SELECCIONAR UNA RED CELULAR EN UNA RED DE AREA LOCAL INALAMBRICA
CAMPO DE LA INVENCION La tecnología descrita en este documento de patente se refiere generalmente a los campos de las redes celulares y las redes 'de área, local inalámbricas (WLAN) . Más particularmente, el documento de patente describe un sistema y un método para seleccionar una red celular en una WLAN. ANTECEDES DE LA INVENCION ün sistema para integrar una red celular de tercera generación (3G) con una WLAN ha sido propuesta por la 3rd Generation Partnership Project (3FPP) en el documentos de estándares 3GPP ' TS 23,234 titulado "Sistema 3GPP para interactuar . con una red de área local inalámbrica (WLAN); Descripción del Sistema (6a. Edición)", que se incorpora- como referencia. SUMARIO DE LA INVENCION De acuerdo con las enseñanzas descritas aquí, se proveen los sistemas y los métodos para seleccionar una red celular en una red de área local inalámbrica (WLAN) . Una lista de redes puede usarse para identificar una pluralidad de WLAN preferidos y una o más redes celulares que pueden ser accesadas por medio de las WLAN preferidas. Una red celular puede seleccionarse al usar la lista de redes para identificar la' o las redes celulares que pueden- ser accesadas por medio de las - WLAN preferidas dentro del rango de cobertura de un dispositivo móvil. Una WLAN puede entonces seleccionarse en base a su acceso a una de las redes celulares disponible más preferidas. BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es un diagrama que ilustra un sistema ejemplar para seleccionar una red celular en una WLAN; La figura 2 ilustra un ejemplo de lista ELAN que puede mantenerse en el equipo del usuario; La figura 3 ilustra un ejemplo de la selección WLAN en la red inalámbrica de la figura 1 en base a las preferencias del ejemplo de la red celular de la figura
2; La figura 4. es un diagrama de flujo de" un método ejemplar para seleccionar una red celular de una WLAN; y La figura 5 es un diagrama de bloque que ilustra un ejemplo de un dispositivo de comunicación móvil . DESCRIPCION DETALLADA Haciendo ' referencia ahora a las figuras de los dibujos,- la figura 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un sistema para seleccionar una red celular en una WLA . El .sistema incluye equipo de -usuario 12 para tener acceso a una red' inalámbrica que tenga una pluralidad de WLAN 14-17 que se encuentran en red con una pluralidad de redes celulares 19-21,· 23.. El equipo del usuario 12 es preferentemente un dispositivo móvil, tal como . un teléfono celular, un asistente digital personal inalámbrico (PDA) , un buscapersonas de dos vías, una computadora portátil inalámbrica, y. otros dispositivos de e-se tipo. Las WLAN 14-17 pueden, por ejemplo ser redes IEEE 802.11b, redes tipo Bluetooth, u otros tipos de tecnologías de radio de corto alcance. La red celular 19-21, 23 son preferentemente redes celulares de la tercera generación (3G) , tales como redes UMTS (Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Universales) , pero también podria incluir otros tipos de redes telefónicas, tales como redes GSM, redes GPRS u otros . Las redes celulares 19-21,23 pueden ser accesadas por medio de equipo de usuario 12 están designadas cada una ya sea como una red casera (por ejemplo HPLMN) o como una red visitada (por ejemplo VPLMN) . La red casera 23 para el equipo de usuario 12 es una red celular que mantiene información de la subscripción para, el equipo del usuario 12, y las redes visitadas 19-21, son. redes celulares que - tienen acuerdos de rastreo con la red casera 23. Asi el equipo de usuario 12- puede obtener -acceso celular por cualquiera de la- red casera 23 o cualquier red visitada 19-21. Además, las redes visitadas 19-21 pueden inclui redes preferidas 19,20 que tienen un acuerdo de rastreo preferido con , la red casera 23 y otras redes no preferidas 21. Las redes celulares que no puedan ser accesadas por el equipo de usuario 12 (por ejemplo las redes celulares que no tienen acuerdos de rastreo con la' red casera 23) también pueden incluirse en la red inalámbrica, pero no se ilustran en la figura 1, por simplicidad. Las WL N 14-17 pueden intexactuar con una o más de las redes . celulares 19-21,- 23 para proporcionar acceso de red celular al equipo de usuario 12 por medio de una LAN 14-17. Las redes celulares particulares 19-21, 23 disponibles para el equipo de usuario 12 puede depender en cual de las WLAN 14-17.esté en comunicación con el equipo de usuario 12. Por ejemplo en la red inalámbrica ilustrada, WLAN 1 (14) puede proporcionar al equipo de usuario 12 el acceo celular a cualquier red visitada 1 (19) o 2 (20), WLAN 2 (15) puede proporcionar acceso a cualquiera de la red casera 23 o red visitada 3 (21) , WLAN 3 816) puede proporcionar acceso a la red visitada 3 (21), y WLAN 4 (17) no tiene acceso a ninguna red celular que puede ser accesada por el equipo de usuario 12. Una descripción más detallada de una red inalámbrica que tenga las WLAN 14-17 interacopladas co redes celulares 19-21, 23, se provee en el documento de estándares 3 GPP TS 23,234 titulada ??Sistema 3GPP para interactuar con una red de área local inalámbrica (WLAN); Descripción del Sistema (6a. Edición)". En el ejemplo ilustrado 10, el equipo de usuario 12 se encuentra dentro del rango de cobertura de cuatro WLAN 14-17. Con el fin de identificar las WLAN 14-17 dentro del. rango de cobertura, el equipo de usuario 12 puede explorar pasivamente las señales de faro de . WLAN (por ejemplo SSID) o pude explorar activamente la banda de los WLAN específicos, por ejemplo al enviar una solicitud de prueba para solicitar el soporte de los SSID específicos . Una vez que los WLAN 14-17 han sido identificados por el equipo de usuario 2, el equipo de usuario 12 determina que WLAN 14-17 deben ser accesados usando una lista de WLAN preferidos almacenados en la memoria en el equipo de usuario 12. La lista de WLAN preferidos identifica las redes celulares 19-21, 23 disponibles por medio de cada una de las WLAN 14-17 enlistadas. Usando la información de la lista WLAN, el equipo de usuario 12 puede seleccionar una WLAN 14-17 en base a la red celular disponible 19-21,23. Por ejemplo una WLAN 15 que tenga acceso a la red casera 23 puede seleccionarse a través de WLAN 14, ' 16 teniendo acceso solo a redes visitadas 19-21. De manera similar, una WLAN 14 ' con acceso a una' red visitada preferida 19,. 20 puede seleccionarse a través de una WLAN 21 con- acceso solo a una' red visitada no preferida 21, y una WLAN 16 con acceso a una red visitada no preferida 21 puede seleccionar ' a través de una WLAN 17 que puede no usase para proporcionar acceso celular.' La figura 2 ' ilustra un ejemplo de la lista WLAN 30 que puede ser mantenida en el equipo de usuario 12. La lista WLAN 30 identifica una WLAN preferida 32 (por ejemplo SSID preferidos) para un equipo de usuario 12. La lista de WLAN 32 preferidos es preferentemente provista por la red casera 23, y también puede incluir una lista de WLAN disponibles preferidas por el operador del equipo de usuario 12. Además la lista WLAN 30 identifica las redes celulares 34 (si las hay) que puedan se accesadas por medio de cada una de las WLAN 32 preferidas en la lista 32. Para cada red celular disponible 34, la lista WLAN 30 puede incluir información de identificación de red (NTW ID) 36 y un estado de preferencia jerárquica 38 para la red particular. El estado de preferencia de red celular' 38 puede usarse para seleccionar una WLAN en base a la red celular deseada 38 (esto es la .más preferida) . En el ejemplo ilustrado, la orden de preferencia para las-redes celulares disponibles 34, es HOGAR, PREFERIDA y NO-PREFERIDA. Por ejemplo, si el equipo usuario 12 se encuentra dentro del rango de cobertura de WLAN 1 y WLAN 2, entonces ' el equipo de usuario 12 puede seleccionar. WLAN 2 para las ' comunicaciones . de corto alcance debido a que la red de hogar (esto es la red celular más preferida) puede ser accesada por medio de WLAN 2. La figura 3 ilustra un ejemplo de la selección WLAN en la red inalámbrica de la figura 1 en base a las preferencias de la red celular e emplificativa de la figura 2. Una vez que el equipo de usuario 12 ha seleccionado la más preferida de ls WLAN disponibles en base a su acceso a red celular (WLAN 2 en el ejemplo ilustrado) , el equipo de usuario puede iniciar un procedimiento de autenticación de red con la WLAN seleccionada 15, por ejemplo al generar y transmitir un identificador de acceso a la red (MAI) 52. Los datos de autenticación de la red (NAI) 52 pueden ser construidas por el equipo de usuario 12 para que incluyan la información de identificación de la red (NTW ID) para " la red celular seleccionada 23. La información ' de identificación de red (NTW ID) puede por ejemplo incluir el código móvil de país (MCC) y el código de red móvil (MVC) de la red celular seleccionada 23. La WLAN 15 puede entonces usar- la información de identificación para autentificar el equipo de usuario con la red celular seleccionada 23. Después de la autentica ¦ exitosa, el equipo de usuario 12 pueden entonces · comunicarse a través de la red celular seleccionada 23 por medio de la WLAN 15. Si la WLAN 15 rechaza el NAI 52, entonces la WLAN 15 puede transmitir- información al equipo de usuario 12 indicando sus redes celulares disponibles. Esto puede suceder por ejemplo, su- los acuerdos de exploración de la WLAN seleccionada 15 han cambiado desde que se proporciono por última vez la lista de WLAN 30 preferidas en el equipo de usuario 12. La lista actualizada de redes celulares disponibles de la WLAN -15 puede almacenarse temporalmente en el equipo de usuario 12 hasta que es validada por la red casera 23; El equipo de usuario 12 puede entonces generar un nuevo NAI 52 para la WLAN 15 seleccionada en base a la lista temporal de redes celulares disponibles recibidas de la WLAN 15 o puede seleccionar un WLAN diferente de su lista WLAN preferida 30. Si se selecciona de la lista temporal de las redes celulares disponibles proporcionada por la WLAN 15, entonces el equipo de usuario 12 puede determinar de la lista WLAN preferida 30 cual es la más preferida de la red celular disponible. •La. figura 4 es un diagrama de flujo que •ilustra un método ejemplar 60 para seleccionar una red celular en una LA . En la etapa 62,' el equipo de usuario está provisto para incluir 'una lista de WLAN que identifica las redes celulares disponibles para cada WLAN, tales como la lista WLAN descrita antes con referencia a la figura 2. Después de ser activada, el equipo de usuario explora (activa o pasivamente) para las WLAN disponibles en la etapa 64. En la etapa de decisión 66, . el método determina si uno o más de los WLAN de la lista WLAN preferida se detectan por medio del equipo de usuario. Si .una o más de las WLAN preferidas son. detectadas en la etapa 66, entonces el método procede a la etapa 68 En caso ' contrario si no se. detectan WLAN preferidas, el método pasa a la etapa 76. En la etapa 68, una WLAN se selecciona de las WLAN preferidas detectadas en las etapas 64 y 66 en base a las redes celulares disponibles, tal como se describe antes con referencia a las figuras 1-3. Los datos de autenticación de red (por ejemplo NAI) se genera entonces en la etapa 70 para autentificar, el equipo de usuario con la red celular seleccionada. En la etapa de decisión 72., el método determina si los datos de autenticación de redes (???) son aceptados por la WLAN seleccionada. En caso positivo, entonces el equipo de usuario es autenti icado con la red celular y un enlace · de comunicación inalámbrico, se establece entre el equipo de usuario y la red celular por medio del WLAN seleccionado en la etapa 74. En caso contrario el WLAN .no acepta los datos de autenticación de red (NAI) , entonces el método avanza a la etapa 76. Alternativamente si la WLAN no acepta los datos .de autenticación de red. (NAI), entonces la WLAN seleccionada puede ser retirada de la lista WLAN preferida (por ejemplo hasta que la lista WLAN es re-provisionada por la red casera) en la etapa 73, y el método regresa a la etapa 68 para seleccionar otro WLAN disponible de la lista de WLAN preferidas 68'. ' Si no está disponible un WLAN preferido (etapa
66 o 72) entonces en las etapas 76 o 78, el equipo de usuario puede seleccionar una red celular de la información de red recibida de una o más WLAN dentro del rango de cobertura. En la etapa 76, una lista de redes celulares disponible se recibe desde una WLAN.' Los datos de autenticación de red (por ejemplo NAI) entonces se generan en la etapa 78 y se transmite a la WLAN para establecer un enlace de comunicación con una de las redes celulares disponibles en la' etapa 74. Una' red celular, puede por ejemplo seleccionarse en la etapa 78 usando las preferencias de la red celular de la lista WLA 30. La . figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra un ejemplo de un dispositivo de comunicación móvil 2100. El dispositivo móvil 2100 incluye un ¦ subsistema de procesamiento 2138, un subsistema de comunicaciones 2111, un subsistema de comunicación de corto alcance 2140, un subsistema de memoria 2124, 2126 y varios otros subsistemas de dispositivo y/o. un módulo de software 2142. El dispositivo móvil 2100 también puede incluir una interfaz de usuario, que puede incluir una pantalla 2122, un puerto en serie 2130, un teclado 132, una bocina 2134, un micrófono 2136, uno o más dispositivos auxiliares de entrada/salida 2128, y/o otros dispositivos de interfaz de usuario. El subsistema de procesamiento 2138 controla la operación general del dispositivo móvil 2100. El software de sistema operativo ejecutado por el subsistema de procesamiento 2138 puede almacenarse en una memoria permanente, tal como una memoria instantánea 2124 , pero también puede almacenarse en otros tipos de dispositivos memoria en el subsistema de memoria, tal como una memoria de lectura solamente (ROM) o elemento de almacenamiento . similar. Además el software de sistema, .las aplicaciones de dispositivo especifico o sus partes, pueden ser cargadas temporalmente en un almacén volátil, tal como una memoria de acceso' aleatorio (RAM) 2126. El subsistema de procesamiento 2138, . además de sus funciones de sistema operativa, permite la ejecución de aplicaciones de software , 2124 en el dispositivo 2100. Un grupo predeterminado de aplicaciones -que controlan las operaciones del dispositivo de control básico, tal como comunicaciones de, datos y voz, pueden instalarse en el dispositivo 2100 durante la manufactura. Por ejemplo las aplicaciones de dispositivo pueden incluir un modulo de selección de WLAN 2124D y una lista de WLAN preferido 2124E para seleccionar un WLAN y una red celular, tal como se describe antes con referencia a la figura 1-4. Las funciones de comunicación incluyendo las comunicaciones de datos y voz, se realizan a través del subsistema de comunicación 211, y posiblemente a través del subsistema de comunicación de rango corto 2140. El subsistema de comunicación 2111 incluye un receptor 2112, un transmisor 211 y una o más antenas 2116, 2118. Además el subsistema de comunicación 2111 también incluye un módulo de procesamiento, tal como un procesado de señales digitales (DSP) 2120 u otros dispositivos de procesamiento, y osciladores locales (Los)- 2113. El diseño y la implementación especificas del subsistema de. comunicación 2111 dependen de la red de comunicaciones en el cual se pretende que opere el dispositivo móvil 2100. Por ejemplo, un dispositivo móvil 2100 puede incluir un subsistema de comunicación 2111 diseñado para operar dentro del sistema de comunicación móvil Mobitex®, ' el sistema de comunicación móvil DataTAC®, una red GSM, una red GPRS, una red UMTS y/o una red EDGE . Los requisitos de acceso a la red varían dependiendo del tipo de sistema de comunicación. Por ejemplo en las redes Mobitex y DataTAC, los dispositivos móviles están registrados en la red usando un número de identificación personal único o NIP asociado con cada dispositivo, en las redes UMTS y GSM/GP S, sin embargo .el acceso a la red está asociado •con un subscriptor o usuario de un dispositivo. Los dispositivos GRPR y UMTS por lo tanto requieren un modulo de identidad del subscriptor, comúnmente llamado como tarjeta SIM o USIM, con el fin de operar en una red GSM/GPRS o UM S . Cuando se hayan, completado los procedimientos de registro o activación de red ' requeridos, el dispositivo móvil 2100 pueden enviar y recibir señales de comunicación a través de la red de comunicación 2119. Las señales recibidas por la antena 2116 desde la red de comunicación 2119 se envían al receptor 2112, que proporciona, amplificación de señal, conversión de frecuencia, filtrado, selección de canal, etc., y también puede proporcionar conversión analógica a digital. La conversión analógica a digital de la' señal recibida permite que el DSP realice ¦ funciones de comunicación, más complejas, tales como desmodulación y decodificación. De una manera similar, las señales que van a ser transmitidas a la red 2119 se procesan (por ejemplos se modulan y codifican) por el DSP 2120 y luego se proporcionan al transmisor 2114 para la conversión digital a- analógica, ' conversión de frecuencia, filtrado, amplificación y transmisión a la red de comunicación 2119 (o redes) por medio de la antena 2118. Además del procesamiento de las señales de comunicación, el DP 2120 proporciona el control del receptor 2112 y transmisor 2114. Por ejemplo " las ganancias aplicadas a las señales de comunicación en el receptor 2112 y transmisor 211 pueden ser controladas adaptativamente por medio de algoritmos control ¦ de ganancia automático implementados en el DSP 2120. En el modo de comunicación de datos, una señal recibida tal como un mensaje de texto o una descarga de pagina de internet, es procesada por el subsistema de comunicación : 211 e introducida al dispositivo de procesamiento 2138. La señal recibida entonces es procesada posteriormente por medio del dispositivo de procesamiento 2138 para salir a una pantalla 2122, o alternativamente a otro dispositivo auxiliar I/O 2128.' Un usuario de dispositivo también puede componer datos, tales como mensajes de correo electrónico, usando un teclado. 2138 y/o cualquier otro dispositivo' auxiliar I/O 2128, tal como un teclado, un interruptor, una esfera ' para pulgar uno otro tipo de dispositivo de entrada. Los datos compuestos pueden entonces transmitirse a través de la red de comunicación 2119 por medio del subsistema de comunicación 2111. . En el modo de comunicación de voz, la' operación general del dispositivo es substancialmente similar al modo de comunicación de datos, excepto que las señales recibidas salen a través de una bocina 2134, y las señales de "transmisión son generadas por medio de un micrófono 2136. Subsistemas de voz o audio I/O tales como un subsistema de grabación de mensajes de voz, también puede implementarse en el dispositivo 2100. En adición, la pantalla 2122 puede utilizarse en el modo de comunicació de voz, por ejemplo para mostrar la identidad de la parte que llama, la duración de la llamada de voz, o la información relacionada a otras llamadas de voz. El subsistema de · comunicaciones · de corto alcance ' 2140 permite la comunicación entre el •dispositivo móvil 2100 y otros sistemas o dispositivos próximos, que no necesariamente necesitan ser dispositivos similares. Por ejemplo el · subsistema de comunicaciones de corto alcance- 2140 puede incluir un dispositivo infrarrojo y circuitos y componentes asociados o módulo de comunicación Bluetooth® para proporcionar la comunicación con sistemas y dispositivos habilitados de manera similar. Esta descripción escrita usa ejemplos para describir la- invención, incluyendo la mejor modalidad, y también para permitir que una persona experta en la técnica haga uso de la invención. El alcance patentable de la invención puede incluir otros ejemplos que se les ocurra a aquellos expertos en la técnica.