MXPA06003688A

MXPA06003688A - Deteccion de celda sobrepuesta en redes multiples.

Info

Publication number: MXPA06003688A
Application number: MXPA06003688A
Authority: MX
Inventors: Philippe Gilberton
Original assignee: Thomson Licensing
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2003-10-03
Publication date: 2006-06-05
Also published as: EP1678922A4; JP2007521694A; WO2005043866A1; US20080247378A1; US7881343B2; EP1678922A1; JP4390151B2; BR0318526A; AU2003282685A1; CN1839613A; CN100544373C

Abstract

Un sistema (10) de comunicaciones que incluye una red (12) de telefonia inalambrica y una red de area local (LAN) (14), ambas con acceso por un dispositivo (16) de comunicaciones moviles. Para facilitar el cambio del dispositivo de comunicaciones moviles a la LAN inalambrica desde una red de telefonia inalambrica, la LAN inalambrica incluye un transmisor (30) de faro, que genera un canal de sincronizacion que tiene un patron unico para la LAN inalambrica. El canal de sincronizacion LAN inalambrica es recibida en un primer receptor en el dispositivo de comunicaciones moviles junto con el canal de sincronizacion desde la telefonia inalambrica. En canal de sincronizacion LAN inalambrica permite que el dispositivo de comunicacion movil se sincronice y se cambie a la LAN inalambrica.

Description

DETECCIÓN DE CELDA SOBREPUESTA EN REDES MÚLTIPLES CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con una técnica para permitir a un dispositivo de comunicaciones móviles cambiar de una primera red de comunicaciones inalámbricas a una segunda red.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La tecnología de telefonía inalámbrica continúa evolucionando, en años recientes, el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) ha promulgado una nueva norma para el servicio de telefonía móvil, conocida como "Universal Mobile Teiecommunications Service" (Servicio universal de telecomunicaciones móviles) o UMTS; el cual ofrece banda ancha, transmisión con base en paquetes de voz, texto, video e información multimedia a velocidades tan altas como 2 Mbs. La norma UMTS propuesta describe una red inalámbrica que incluye uno o más nodos de acceso de radio, cada uno típicamente llamado como "Nodo B". Existen uno o más controladores de red de radio (RNC) dentro de la red UMTS para manejar los nodos de acceso de radio. Cada RNC tiene una conexión de banda ancha, típicamente en la forma de un enlace de moao de transporte asincrono (ATM), a una red central UMTS que ofrece las funciones de autorización, autenticación y cuenta (AAA). Los avances en el campo de la tecnología LAN inalámbrica han dado como resultado el surgimiento de LAN inalámbrica de acceso al público (por ejemplo, "Puntos de trabajo" en restaurantes, cafés, librerías e instalaciones públicas similares. En la actualidad, las LAN inalámbricas ofrecen a los usuarios de dispositivos de comunicaciones móviles el acceso a una red privada de datos, como una Intranet corporativa, o una red pública de datos como la Internet. El costo relativamente bajo para implementar y operar una LAN inalámbrica, así como el alto ancho de banda disponible (usualmente más de 10 M&gabits/segundo) hacen de la LAN inalámbrica un mecanismo ideal para el acceso a través del cual el usuario del dispositivo de comunicaciones móviles puede intercambiar paquetes con una entidad externa. Dado este bajo costo de acceso y el alto ancho de banda alcanzados por las LAN inalámbricas, los usuarios de los dispositivos de comunicaciones móviles con frecuencia encuentran ventajoso cambiar de una red de telefonía inalámbrica, como la red U TS, a una LAN inalámbrica. Para este fin, muchos operadores de LAN inalámbrica de hoy proporcionan áreas de cobertura que se traslapan con el área de cobertura de una red UMTS. También, muchos fabricantes del dispositivo de comunicaciones móviles incluirán una pila de protocolo doble dentro del dispositivo para permitir al usuario del dispositivo cambiar entre las redes. En forma ideal, el cambio de una red de telefonía inalámbrica a una LAN inalámbrica (y viceversa) debe ocurrir sin interrupción, es decir, sin pérdida de comunicación. Para alcanzar un cambio sin interrupción de una red UMTS a la LAN inalámbrica, el dispositivo de comunicaciones móviles debe primero detectar la entrada dentro del área de cobertura de la LAN inalámbrica antes de intercambiar de la red de telefonía inalámbrica a la LAN inalámbrica. En la actualidad, el dispositivo de comunicaciones móviles experimenta la detección de una LAN inalámbrica al operar un segundo receptor sintonizado con la LAN inalámbrica, mientras el primer receptor se queda sintonizado con la red de telefonía inalámbrica. La operación continua del primer y del segundo receptores consume recursos de batería en el dispositivo de comunicaciones móviles, lo que se considera un gasto inútil. Es por esto que existe la necesidad de una técnica para permitir a un dispositivo de comunicaciones móviles cambiar sin interrupción de una red inalámbrica a otra mientras se superan las desventajas antes mencionadas de la técnica previa.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En resumen, de conformidad con los presentes principios, se proporciona una técnica para permitir a un dispositivo de comunicaciones móviles cambiar de una primera red de comunicaciones inalámbricas, tal como una red de telefonía inalámbrica, a una segunda red inalámbrica, como una LAN inalámbrica . Para permitir el cambio, se genera una señal de sincronización (de aquí en adelante llamada como la "segunda señal" de sincronización de red") en la segunda red inalámbrica con un patrón de sincronización que es único para esa red. En otras palabras, la segunda señal de sincronización de la red se puede distinguir fácilmente de una primera señal de sincronización de red generada por la primera red. La segunda red inalámbrica transmite la segunda señal de sincronización de red para ser recibida por un receptor común en el dispositivo de comunicaciones móviles, el cual, también recibe la primera señal de sincronización de red. Luego de recibir la segunda señal de sincronización de red, el dispositivo de comunicaciones móviles puede establecer una sesión de comunicación con la segunda red inalámbrica para permitir el cambio del mismo de la primera red de comunicaciones inalámbricas. La transmisión de la segunda señal de sincronización de red para recibirse en el mismo receptor en el dispositivo de comunicaciones móviles que recibe la primera señal de sincronización de red elimina la necesidad de operar continuamente dos receptores por separado, lo cual reduce el consumo de recursos de batería.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático en bloque de una primera red de comunicaciones inalámbricas ¡nterfuncionando con una segunda red de comunicaciones inalámbricas. La Figura 2 ilustra un diagrama esquemático en bloque de los detalles de la segunda red de comunicaciones inalámbricas modificada de conformidad con los presentes principios. La Figura 3 ilustra una primera modalidad de una señal de sincronización para sincronizar un dispositivo de comunicaciones móviles con la segunda red de comunicaciones inalámbricas de las Figuras 1 y 2; y La Figura 4 ilustra una segunda modalidad de una señal de sincronización para sincronizar un dispositivo de comunicaciones móviles con la segunda red de comunicaciones inalámbricas de las Figuras 1 y 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático en bloque de un sistema 10 de comunicaciones que incluye una primera red 12 de comunicación inalámbrica interfuncionando con una segunda red 14 de comunicación inalámbrica, para proporcionar los servicios de comunicación a uno o más dispositivos de comunicaciones móviles, ejemplificados por el dispositivo 16. En la práctica, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles puede comprender un equipo de teléfono inalámbrico, un asistente digital personal (PDA) o una computadora personal que tiene un módem inalámbrico. En la modalidad ilustrada, la primera red 12 de comunicaciones inalámbricas comprende una red de telefonía inalámbrica que tiene una arquitectura de conformidad con la norma de teléfono móvil universal (es decir, 3G), bien conocida. Para este fin, la red 12 de telefonía inalámbrica incluye por lo menos uno y de preferencia, una pluralidad de nodos 18 de acceso de radio (cada uno típicamente llamado como "nodo B"), cada nodo proporciona el servicio de telefonía inalámbrica dentro de un área correspondiente (celda) 20.

La red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1 también incluye por lo menos un controiador de nodo de radio (RNC) 22 para controlar uno o más de la pluralidad de nodos 18 de acceso de radio. Dependiendo del número de celdas 20 y por lo tanto del número de nodos 18 de acceso de radio, la red 12 de telefonía inalámbrica puede incluir una pluralidad de RNC 22. Cada RNC 22 es controlado por una red 24 central que típicamente incluye por lo menos un nodo de servicio de pasarela de servicio (SGSN) (no mostrada) que proporciona las funciones de autenticación, autorización y cuenta (AAA) dentro de la red central. La segunda red 14 inalámbrica pude estar sobrepuesta por completo o parcialmente por una primera de las celdas 20, en la Figura 1 se muestra una celda 20 totalmente sobrepuesta. Con referencia a la Figura 2, la segunda red 14 de comunicaciones inalámbrica típicamente toma la forma de una LAN inalámbrica que incluye uno o más puntos de acceso 26. Cada punto de acceso 26 dentro de la LAN 14 inalámbrica incluye un transceptor de radio (no mostrado) para transmitir señales RF hacia y para recibir señales RF desde el dispositivo 16 de comunicaciones móviles. En la práctica, uno o más de los puntos de acceso 26 de la LAN 14 inalámbrica reside dentro de una de las celdas 20 de la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1. De este modo, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles, mientras reside en una celda 20, entrará en el área de cobertura de uno de los puntos de acceso 26 de la LAN 14 inalámbrica y puede iniciar una sesión de comunicaciones con la LAN inalámbrica. En forma ideal, el cambio (intercambio) del dispositivo 16 de comunicaciones' móviles de la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1 a la LAN 14 inalámbrica ilustrada en la Figura 2 debe ocurrir sin interrupción. En otras palabras, debe existir capacidad para que el dispositivo 16 de comunicaciones móviles establezca una sesión de comunicación con la LAN 16 inalámbrica mientras el dispositivo está en comunicación con la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1. Con el fin de que el dispositivo 16 de comunicaciones móviles establezca una sesión de comunicaciones con la LAN 14 inalámbrica, el dispositivo debe tener la capacidad de detectar la presencia de la LAN inalámbrica. En forma tradicional, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles ha operado continuamente dos pilas de protocolo, y dos receptores (no mostrados), uno sintonizado con la red 12 de telefonía inalámbrica y el otro sintonizado con la LAN 14 inalámbrica. De esta forma, el dispositivo de comunicaciones móviles puede detectar la presencia de la LAN inalámbrica mientras está en comunicación con la red de telefonía inalámbrica. Esta medida para lograr un cambio sin interrupción entre redes, mientras es efectivo, no obstante requiere el uso continuo de dos receptores separados, y el consumo considerable de energía de batería. De conformidad con los presentes principios, el cambio sin interrupción se puede efectuar sin la necesidad de operar dos receptores en forma simultánea dentro del dispositivo 16 de comunicaciones móviles. Para permitir que el dispositivo 16 de comunicaciones detecte la presencia de la LAN 14 inalámbrica por medio de un primer receptor (no mostrado) en el dispositivo, la LAN 14 inalámbrica puede incluir un transmisor 30 básico que transmite una señal de identificación a la misma frecuencia que una señal de sincronización transmitida por la red 12 de telefonía inalámbrica. La señal de identificación transmitida por el transmisor 30 de la Figura 2 tiene un formato compatible con la red 12 de telefonía inalámbrica pero es única para la LAN 14 inalámbrica, lo cual evita interferencia con la señal de sincronización desde la red 12 de telefonía inalámbrica. En la práctica, la señal de identificación transmitida por el transmisor 30 de la Figura 2 tiene una intensidad de señal correspondiente al área de cobertura de la LAN 14 inalámbrica. La señal de identificación transmitida por el transmisor 30 de la Figura 2 puede tomar una de varias formas. .Con referencia a la Figura 3, la señal desde el transmisor 30 de la Figura 2 puede tomar la forma de un canal de sincronización primario (P-SCH) correspondiente a una señal de enlace descendente transmitida en la red 12 de telefonía inalámbrica para efectuar la sincronización en la salida de una búsqueda de celda. Una señal P-SCH ilustrada en la Figura 3 comprende un código de sincronización periódica que tiene quince ranuras por cuadro, cada cuadro tiene típicamente 10 ms de longitud. El código de sincronización es el mismo para cada ranura y tiene un formato único para la LAN 14 inalámbrica, de modo que el dispositivo de comunicaciones móviles, luego de recibir el código puede identificar específicamente la LAN 14 inalámbrica de la Figura 2. En la práctica, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles establece la identidad de la LAN 14 inalámbrica al hacer coincidir las características del canal P-SCH recibido con uno de una pluralidad de patrones almacenados en la memoria, cada patrón corresponde a una tecnología particular de red inalámbrica. Una vez que el dispositivo 16 de comunicaciones móviles establece la identidad de la LAN 14 inalámbrica, el dispositivo detiene la' búsqueda para una coincidencia. Después, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles inicia la operación del segundo receptor dedicado a la tecnología de radio de LAN inalámbrica asociada para efectuar el cambio de la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1. En la modalidad ilustrada, se supone un modo doble de división de frecuencia (FDD) cuando la red 12 de telefonía inalámbrica incorpora la tecnología WCDMA. En una red de telefonía inalámbrica que incorpora la tecnología WCDMA, aplicará el modo doble de división de frecuencia (TDD) o un mecanismo similar. Como una solución alternativa, el transmisor 30 puede transmitir un canal de sincronización secundario (S-SCH) como se observa en la Figura 4, que es comparable con la señal de enlace descendente transmitida por la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1 para efectuar la sincronización de cuadro y la detección de código de revoltura como parte de la operación de búsqueda de celda. En la práctica, el canal S-SCH corresponde a la repetición de una secuencia de quince códigos de sincronización secundaria (SSC). Cada código se selecciona entre dieciséis códigos y se modula dentro de una ranura de tiempo determinada. Existen sesenta y cuatro posible combinaciones (o secuencias SSC), cada secuencia corresponde a un grupo de código de revoltura separado, y cada uno tiene ia misma duración que las quince ranuras colectivas de un cuadro de radio. Luego de recibir la secuencia SSC, el primer receptor en el dispositivo 16 de comunicaciones móviles iguala la secuencia con un valor almacenado correspondiente indicativo del grupo de código de revoltura. Después, el primer receptor en el dispositivo 16 de comunicaciones móviles encuentra el grupo de código de revoltura y se vuelve el cuadro sincronizado para el transmisor 30 básico. Después de encontrar el grupo de código de revoltura, el primer receptor dentro del dispositivo 16 de comunicaciones móviles busca un canal CPICH primario (canal piloto común) que lleva una secuencia de bits bien especificada que es la misma para todas las celdas. A partir de conocer el grupo de código de revoltura, el receptor intentará igualar la secuencia de bits del canal CPICH con el valor almacenado (1 entre 8 posibles secuencias). De esta forma, el primer receptor detectará la LAN 14 inalámbrica. El mecanismo de detección de LAN inalámbrica se basa en la reservación de un código de revoltura (la combinación de un grupo de código de revoltura y un código de revoltura en ese grupo) asignados para el interfuncionamiento con la LAN 14 inalámbrica de la Figura 2, con la red 12 de telefonía inalámbrica de la Figura 1. En caso de que el operador de la LAN 14 inalámbrica implemente más de una tecnología LAN inalámbrica, el mecanismo de detección antes descrito requiere la mejora en una de dos formas: Primera solución: Cada nueva tecnología de interfuncionamiento LAN inalámbrica recibe su propio código de revoltura. La estandarización de esta solución puede ser problemática ya que el número de códigos de revoltura primarios de enlace descendente está limitado. Segunda solución: Después del reconocimiento de este código de revoltura LAN inalámbrica, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles avanzará a un paso adicional para identificar la tecnología de radio de la LAN inalámbrica al buscar el canal físico de control común primario (P-CCPCH) que lleva la información del sistema. El canal P-CCPCH tiene un código de canalización bien especificado y así, puede llevar un nuevo tipo de mensaje de sistema que permitirá al dispositivo 16 de comunicaciones móviles descubrir el tipo de celda LAN inalámbrica a la que está entrando. Con el fin de implementar la segunda solución, se requiere lo siguiente: El dispositivo 16 de comunicaciones móviles debe monitorear las celdas enlistadas (incluyendo la LAN 14 inalámbrica). Para identificar la celda, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles debe identificar su código de revoltura primario (uno entre 512). Esta solución funciona siempre que la celda pertenezca a una lista monitoreada. Típicamente, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles queda restringido en términos de números máximos de celda que el dispositivo puede medir en paralelo. Una vez que detecta la LAN 14 inalámbrica, el dispositivo 16 de comunicaciones móviles detiene la búsqueda de celdas y ya no lleva a cabo ninguna medición, tampoco señala la presencia de otras celdas detectadas posteriormente a su controlador de celda correspondiente. Después de ser detectada, la LAN 14 inalámbrica-maneja las futuras comunicaciones con el dispositivo 16 de comunicaciones móviles. En forma ideal, deben estandarizarse los códigos de revoltura dedicados a la tecnología LAN inalámbrica por el cuerpo de estandarización 3GPP o su similar. Además, debe hacer estandarización del formato y contenido del mensaje. Aunque la estandarización del formato y contenido del mensaje no es obligatoria, tal estandarización asegurará que todas las terminales móviles sean compatibles sin importar el operador de red. Lo anterior describe una técnica para permitir a un dispositivo de comunicaciones móviles cambiar sin interrupción de una red de telefonía inalámbrica a una LAN inalámbrica sin un consumo innecesario de los recursos de batería.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para permitir a un dispositivo de comunicaciones móviles cambiar de una primera red de comunicaciones inalámbricas a una segunda red de comunicaciones inalámbricas, caracterizado porque comprende los pasos de: generar en la segunda red un segundo canal de sincronización de red que tiene un patrón prescrito único para la segunda red; y transmitir el segundo canal de sincronización de red para ser recibido por un receptor común en el dispositivo de comunicaciones móviles junto con un primer canal de sincronización de red para permitir al dispositivo de comunicaciones móviles sincronizarse con, y cambiar a la segunda red de comunicaciones inalámbricas.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de generar comprende el paso de generar un canal de sincronización primario de un tipo utilizado dentro de la primera red de comunicaciones inalámbricas para la búsqueda de celda.

3. El método de conformidad co.n la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de generar comprende el paso de generar un canal de sincronización secundario de un tipo utilizado dentro de la primera red de comunicaciones inalámbricas para alcanzar la sincronización de cuadro y la detección del código de revoltura en conexión con la búsqueda de celda.

4. Un método para operar un dispositivo de comunicaciones móviles para permitir un cambio sin interrupción de una primera red de comunicaciones inalámbricas a una segunda red de comunicaciones inalámbricas, caracterizado porque comprende los pasos de: recibir en un receptor común en el dispositivo de comunicaciones móviles un segundo canal de sincronización de red desde la segunda red de comunicaciones inalámbricas junto con un primer canal de sincronización desde la primera red de comunicaciones inalámbricas, el segundo canal de sincronización de red tiene un patrón único para la segunda red de comunicaciones inalámbricas; establecer la identidad de la segunda red de comunicaciones inalámbricas al igualar el patrón del segundo canal de sincronización de red con un patrón asociado con la segunda red de comunicaciones inalámbricas; y cambiar a la segunda red de comunicaciones inalámbricas después de que se ha establecido la identidad de la misma.

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el paso de establecer se lleva a cabo mientras el dispositivo de comunicaciones móviles opera en un modo doble de división de frecuencia.

6. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el paso de establecer se lleva a cabo mientras el dispositivo de comunicaciones móviles opera en un modo doble de división de tiempo.

7. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la segunda señal de sincronización de red comprende un canal de sincronización de canal primario del tipo utilizado dentro de la primera red de comunicaciones inalámbricas para la búsqueda de celda.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda señal de sincronización de red comprende un canal de sincronización de canal secundario del tipo utilizado dentro de la primera red de comunicaciones inalámbricas para alcanzar la sincronización de cuadro y la detección de código de revoltura en conexión con la búsqueda de celda.

9. En combinación con una red de área local inalámbrica (LAN) que tiene por lo menos un punto de acceso para intercambiar información con el dispositivo de comunicación móvil con la capacidad de comunicarse con una red de telefonía inalámbrica; un transmisor básico para transmitir una segunda señal de sincronización LAN inalámbrica para recibir en un receptor común en el dispositivo de comunicaciones móviles junto con un primer canai de sincronización transmitido por la red de telefonía inalámbrica para permitir que el dispositivo de comunicaciones móviles se sincronice con y se cambie a la LAN inalámbrica.

10. El transmisor de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el segundo canal de sincronización de red comprende un canal de sincronización primaria de! tipo utilizado dentro de la red de telefonía inalámbrica para la búsqueda de celda.

11. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el paso de generar comprende el paso de generar el canal de sincronización secundario del tipo utilizado dentro de la primera red de comunicaciones inalámbricas para alcanzar la sincronización de cuadro y la detección de código de revoltura en conexión con la búsqueda de celda.