MÉTODO PARA LOCALIZAR Y TRANSMITIR DATOS RÁPIDAMENTE A UN DISPOSITIVO MÓVIL EN UNA RED DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICA
CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a la transferencia de datos en un sistema de telecomunicación inalámbrico y, más particularmente, a la transferencia rápida de datos a través de un canal de señalización en un sistema de telecomunicación inalámbrico con el establecimiento de un canal de tráfico dedicado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En los sistemas de telecomunicación inalámbricos, las capacidades de Pulsar para hablar (PTT) se están haciendo populares con los sectores de servicios. El PTT puede soportar un servicio de voz de "despacho" que opera sobre infraestructuras inalámbricas comerciales estándares, tal como acceso múltiple de división por código (CDMA) , acceso múltiple de división por frecuencia (FDMA) , acceso múltiple de división por tiempo (TDMA) , y un sistema global para comunicaciones móviles (GSM) . En un modelo de despacho, la comunicación entre puntos finales
(dispositivos de usuarios finales) ocurre dentro de grupos virtuales, en donde la voz de un "parlante" se difunde a uno o más "oyentes". Una instancia única de este tipo de comunicación se refiere comúnmente como una llamada de despacho, o simplemente como una llamada de PTT. Una llamada de PTT es una ejemplificación de un grupo, el cual define las características de una llamada. Un grupo en esencia es definido por una lista de miembros e información asociada, tal como nombre del grupo o identificación del grupo. En la ausencia de un canal de multidifusión inalámbrico, cada grupo está formado por la combinación de conexiones punto a punto separadas entre cada punto final y los servidores de PTT manejan la llamada. Cada punto final también es conocido como un cliente. La FIGURA 1 ilustra una arquitectura 100 de la técnica anterior que soporta comunicaciones de PTT. La arquitectura incluye el despliegue de una región del servidor de PTT único junto con una infraestructura de CDMA del portador y la red de paquetes de datos. Cada región de los servidores de PTT se despliega sobre una porción específica de una red de paquetes de datos del portador. El servidor de PTT dentro de la región puede estar enrutando tráfico entre uno o más Nodos de Servicio de Paquetes de Datos (los PDSN) en la red del portador. Un dispositivo 102 de comunicación que soporta la característica de PTT está en comunicación con una estación 104 base (BS) . Cada BS 104 puede estar en comunicación con una o más estaciones 114 de transmisión (BTS) . La estación 104 base está en comunicación con una red 106 de alta velocidad y las comunicaciones de PTT recibidas desde el dispositivo 102 de comunicación se envían a través de la estación 104 base y la red 106 a un nodo de servicio de datos de paquete (PDSN) . El PDSN se comunica con una red 106 de alta velocidad y una red 108 del servidor de PTT, la cual se conecta a una red 110 de PTT. El PDSN envía las comunicaciones de PTT a un servidor 112 de PTT en la red 110 de PTT. El servidor 112 de PTT maneja las comunicaciones de PTT entre los miembros de un grupo de PTT. El servidor 112 de PTT recibe una comunicación de PTT desde un miembro y la envía a todos los miembros del grupo de PTT. La comunicación de PTT generalmente es recibida como paquete de datos desde la red 110, y la comunicación de PTT enviada por el servidor 112 de PTT también está en un formato de paquete de datos. Un nodo de servicio de datos de paquete
(PDSN) y una estación base (BS) conectada establecen después, a través de una BTS 114, un canal dedicado para transmitir la comunicación de PTT a un cliente móvil receptor (un miembro de PTT) . La FIGURA 2 ilustra un flujo 200 del mensaje de la técnica anterior para establecer una llamada de PTT. Cuando un usuario (originador) de PTT está listo para realizar una comunicación de PTT, presiona un botón de activación de PTT en su dispositivo 102 móvil y, de este modo, se realiza una solicitud de PTT. En respuesta a la solicitud de PTT recibida por el dispositivo 102 móvil, y el dispositivo móvil envía una solicitud de una llamada al servidor 112 de PTT, el cual también es conocido como el despachador de PTT. El servidor 112 de PTT recibe la solicitud de la llamada y procesa la solicitud de la llamada. El procesamiento de la solicitud de la llamada incluye identificar el usuario de PTT, identificar un grupo de PTT al cual pertenece el usuario de PTT, identificar el miembro del grupo de PTT, y preparar mensajes de anuncio de llamada para enviar a cada miembro del grupo de PTT. Después de que el servidor 112 de PTT envía los mensajes de anuncio de llamada, cada mensaje de anuncio de llamada es recibido por un PDSN y transmitido por el PDSN a una BS 104. La BS 104 difunde el mensaje de anuncio de llamada a todos los sectores cubiertos por la BTS 114 conectada a la BS 104. Si un cliente móvil que es un receptor objetivo está disponible, el cliente móvil envía un mensaje de aceptación de llamada de regreso al servidor 112 de PTT. Después de recibir el mensaje de aceptación de llamada desde al menos un cliente móvil, el servidor 112 de PTT envía un mensaje de concesión de la palabra nuevamente al cliente móvil de origen. Puede haber más de un usuario objetivo en el grupo de comunicación de PTT de origen, y el servidor 112 de PTT concederá la palabra al originador si hay, al menos, un cliente móvil objetivo disponible. Después de recibir el mensaje de concesión de la palabra, el cliente móvil solicitante de PTT (originador) puede entonces hacer una comunicación de PTT. El proceso establecido de comunicación de PTT descrito anteriormente es sensible al tiempo y la latencia de PTT inicial mostrada en la FIGURA 2 es afectada por el tráfico de la red. La latencia prolongada afecta directamente a los usuarios de la comunicación de PTT. Se han hecho algunos intentos para mejorar el proceso de establecimiento, y una manera de acelerar el proceso de establecimiento de una llamada de PTT es incorporar el mensaje de anuncio de la llamada en un mensaje de señalización y transmitir el mensaje de anuncio de la llamada sobre un canal de señalización a sus receptores objetivo. Transmitir el mensaje de anuncio de la llamada sobre el canal de señalización acelera el proceso de establecimiento de la llamada de PTT, sin embargo, también inunda la red de comunicación inalámbrica con mensajes de señalización, especialmente, cuando la localización de un receptor es desconocida y el mensaje de señalización tiene que ser difundido a un área extensa. Por lo tanto, es deseable tener un sistema y un método para permitir una transmisión objetivo de un mensaje de señalización a una región donde esté localizado un receptor, permitiendo, de este modo, el establecimiento de una PTT rápida sin inundar innecesariamente la red de comunicación inalámbrica con mensajes de señalización, y es a tal sistema y método a la que se dirige principalmente esta invención.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN El aparato y método de la invención permite la transmisión de paquetes de datos de IP a través de un canal de señalización en una red de telecomunicación inalámbrica sin la transmisión de paquetes de datos de IP a sectores donde no está localizado un dispositivo inalámbrico objetivo, evitando, de este modo, la inundación de la red con mensajes de señalización innecesarios. En una modalidad, se proporciona un método para determinar una localización del sector de un dispositivo de comunicación inalámbrico y transmitir datos desde una estación base a un dispositivo de comunicación inalámbrico sobre un canal de señalización en una red de comunicación inalámbrica sin establecer un canal de acceso de datos dedicados. El método incluye difundir un mensaje de difusión sobre un canal de señalización desde la estación base a una pluralidad de sectores en comunicación con la estación base, y recibir el mensaje de difusión en el dispositivo inalámbrico y enviar un acuse de recibo desde el mismo, y recibir un acuse de recibo desde el dispositivo de comunicación inalámbrico, en donde el acuse de recibo se entrega con una información de localización del sector. El método también incluye transmitir datos sobre un canal de señalización desde la estación base a un sector identificado por la información de localización del sector. Cuando el mensaje de difusión es recibido por el dispositivo de comunicación inalámbrico, no provoca que el dispositivo de comunicación establezca cualquier canal de acceso de datos entre el dispositivo de comunicación inalámbrico y la estación base. En otra modalidad, se proporciona un aparato para determinar una localización del sector de un dispositivo de comunicación inalámbrico y transmitir datos desde una estación base al dispositivo de comunicación inalámbrico sobre un canal de señalización en una red de comunicación inalámbrica sin establecer un canal de acceso de datos dedicados. El aparato incluye una unidad de interfaz de red para recibir un primer mensaje dirigido a un dispositivo de comunicación inalámbrico desde una red de datos, una unidad controladora para analizar el primer mensaje, y una unidad de interfaz de radio para comunicarse con el dispositivo de comunicación inalámbrico a través de señales de radio. El controlador, en respuesta al primer mensaje, difunde un segundo mensaje a una pluralidad de sectores en comunicaciones con el aparato; difundir el segundo mensaje provoca un tercer mensaje para ser recibido desde el dispositivo de comunicación inalámbrico, en donde el tercer mensaje se entrega con una información del sector. El controlador, en respuesta al tercer mensaje, transmite el primer mensaje sobre un canal de señalización a un sector identificado por la información del sector. Por lo tanto, el presente aparato y método son ventajosos ya que permiten una transmisión objetivo de un mensaje de señalización a una región en donde está localizado un receptor, por lo tanto, permite establecer una PTT rápida sin inundar innecesariamente la red de comunicación inalámbrica con mensajes de señalización, o provocar que los dispositivos inalámbricos comiencen a abrir canales de tráfico dedicados. Otras ventajas y características de la presente invención se harán aparentes después de revisar la Breve Descripción de los Dibujos, la Descripción Detallada de la Invención y las Reivindicaciones establecidas en la presente.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una arquitectura de la técnica anterior de una red de comunicación inalámbrica. La FIGURA 2 es un flujo del mensaje de la técnica anterior para establecer una llamada de PTT. La FIGURA 3 es una arquitectura de una estación base de acuerdo con una modalidad de la invención. La FIGURA 4 es un diagrama de flujo de una modalidad ejemplar de un proceso de la estación base.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En esta descripción, los términos "dispositivo de comunicación", "dispositivo inalámbrico", "dispositivo de comunicación inalámbrica", "dispositivo de comunicación de PTT", "dispositivo portátil", "dispositivo móvil", y "microteléfono" se usan de forma intercambiable. Los términos "estación base" y "servidor de la estación base" también se usan en forma intercambiable. El término "aplicación", co o se usa en la presente, pretende abarcar archivos de software ejecutables y no ejecutables, datos sin procesar, datos agregados, parches y otros segmentos de código. El término "ejemplar" significa que el elemento o modalidad descrita es sólo un ejemplo, y no indica ninguna preferencia del usuario. Además, los números similares se refieren a elementos similares a lo largo de varias vistas, y los artículos "una/uno" y "el/la" incluye referencias plurales, a menos que se especifique lo contrario en la descripción. En resumen, el sistema y método permite una transmisión objetivo de un mensaje desde una estación base a un dispositivo inalámbrico a través de un canal de señalización durante un proceso de establecimiento de una llamada de PTT sin inundar la red de comunicación inalámbrica con mensajes de señalización. Normalmente, cuando un servidor 112 de PTT recibe un mensaje de solicitud de establecimiento de una llamada desde un dispositivo 102 inalámbrico de origen, el servidor 112 de PTT identifica los dispositivos 102 inalámbricos objetivo y envía un mensaje de anuncio de una llamada a cada uno de los dispositivos 102 inalámbricos objetivo. El mensaje de anuncio de una llamada se envía desde un servidor 112 de PTT a la BS 104 que sirve al dispositivo 102 inalámbrico objetivo. Después de que la BS 104 recibe el mensaje de anuncio de una llamada desde un servidor 112 de PTT, la BS 104 puede transmitir el mensaje de anuncio de una llamada al dispositivo 102 inalámbrico objetivo a través de un canal de tráfico después de localizar el dispositivo 102 inalámbrico objetivo. La BS 104 normalmente emplea un mensaje ping difundido a todos los sectores dentro del área de cobertura para localizar el dispositivo 102 inalámbrico objetivo. Cuando el dispositivo 102 inalámbrico objetivo recibe el mensaje ping, envía de regreso un mensaje de solicitud de conexión a la BS 104 y comienza a introducir un canal de tráfico en preparación para recibir un mensaje desde la BS 104. Alternativamente, para acelerar el proceso, la BS 104 puede incorporar el mensaje de anuncio de una llamada recibida en un mensaje de señalización y difundir el mensaje de señalización sobre el canal de señalización a todos los sectores. Cuando el mensaje de anuncio de una llamada es recibido por el dispositivo 104 inalámbrico objetivo, provoca que el dispositivo 102 inalámbrico objetivo envíe de regreso un mensaje de aceptación de la llamada a la BS 104. La difusión del mensaje de anuncio de una llamada a través de un canal de señalización a un dispositivo 102 inalámbrico objetivo acelera el proceso de establecimiento de una llamada de PTT cuando se lo compara con la difusión de un mensaje ping, seguido después por la transmisión del mensaje de anuncio de una llamada a través del canal de tráfico. Sin embargo, el mensaje de anuncio de una llamada es, comúnmente, en el formato de un paquete de datos de Protocolo de Internet (IP) y su tamaño es generalmente grande. El mensaje de anuncio de una llamada puede ser de hasta 50 a 60 bytes de tamaño que incluye un encabezado de IP y una carga útil; en comparación, un mensaje de búsqueda tiene sólo uno o dos bytes de tamaño. La difusión de tal mensaje extenso a través del canal de señalización a todos los sectores cubiertos por la BS 104 inunda el área de cobertura completa, mientras que el dispositivo 102 inalámbrico objetivo se localiza en sólo uno de los sectores . Una BS 104, de acuerdo con la invención, evita la inundación de su área de cobertura con un mensaje de señalización extenso sobre un canal de señalización y también evita que un dispositivo 102 inalámbrico objetivo tome las medidas para introducir un canal de tráfico en preparación para recibir un mensaje de anuncio de una llamada. La BS 104 localiza el dispositivo 102 inalámbrico objetivo, después de recibir el mensaje de anuncio de la llamada desde un servidor 112 de PTT, primero mediante la difusión de un mensaje de solicitud de actualización de enrutado sobre el canal de señalización a todos los sectores cubiertos por esta BS 104. El mensaje de solicitud de actualización de enrutado es un mensaje corto definido por el estándar de solamente datos de evaluación (EvDO) que soporta conexiones de datos inalámbricos. El mensaje de solicitud de actualización de enrutado es un mensaje corto y no provoca que un dispositivo 102 inalámbrico receptor tome ninguna acción para establecer un canal de tráfico. En cambio, el dispositivo 102 inalámbrico receptor envía de regreso un mensaje de respuesta de actualización de enrutado nuevamente a la BS 104. El mensaje de respuesta de actualización de enrutado es recibido por una BTS 114 y retransmitido de regreso a la BS 104. La identidad de la BTS 114 revela a la BS 104 el sector en el cual está localizado el dispositivo inalámbrico. La BS 104 puede después transmitir un mensaje de señalización con el mensaje de anuncio de una llamada incorporado al sector del dispositivo 102 inalámbrico sobre el canal de señalización. La FIGURA 3 es una arquitectura 300 simplificada de un servidor 104 de la BS capaz de recibir mensajes relacionados de PTT desde un servidor 112 de PTT sobre una red de datos y trasmitir mensajes relacionados de PTT a la BTS 114. El servidor 104 de BS incluye una unidad 304 de interfaz de red para recibir paquetes de datos desde la red de datos, una unidad 306 de interfaz de la BTS para enviar mensajes de PTT a la BTS 114 donde los mensajes de PTT son transmitidos en el formato de señales de radio a dispositivos 102 inalámbricos, y una unidad 308 controladora. La BS 104 se comunica con el servidor 112 de PTT a través de la red de datos. La FIGURA 4 es un diagrama 400 de flujo ejemplar de un proceso de la estación base de acuerdo con una modalidad de la invención. La estación 104 base recibe un mensaje de PTT desde el servidor 112 de PTT, etapa 402. Cuando un mensaje de PTT es recibido, es analizado por la estación 104 base por si es un mensaje de anuncio de una llamada, etapa 404. Los mensajes de PTT son identificados por los encabezados del paquete. Si el mensaje de PTT no es un mensaje de anuncio de una llamada, la estación 104 base procede a procesar el mensaje de PTT normalmente, etapa 406. Si el mensaje de PTT es un mensaje de anuncio de una llamada, la estación 104 base genera un mensaje de solicitud de actualización de enrutado dirigido al dispositivo 102 inalámbrico objetivo, etapa 408, en lugar de difundir el mensaje de anuncio de una llamada sobre el canal de señalización a todos los sectores conectados a la estación 104 base. Después de generar el mensaje de solicitud de actualización de enrutado, la estación 104 base difunde el mensaje de solicitud de actualización de enrutado a través de todas las BTS 114 conectadas a la estación 104 base, etapa 410. Después de difundir el mensaje de solicitud de actualización de enrutado, la estación 104 base espera una respuesta, etapa 412. Si no recibe ninguna respuesta y se produce un tiempo muerto, la estación 104 base procede a manejar una condición de error, etapa 416. Cuando un mensaje de respuesta de actualización de enrutado es entregado por una de las BTS 114, la estación 104 base identifica el sector en el cual está localizado el dispositivo 102 inalámbrico a través de la identidad de la BTS 114 receptora, etapa 418. Después de identificar la BTS 114 receptora y el sector asociado con la BTS 114 receptora, la estación 104 base configura un mensaje de señalización que incorpora el mensaje de anuncio de una llamada, etapa 420, y transmite el mensaje de señalización sobre el canal de señalización al sector identificado por la BTS 114 receptora, etapa 422. El mensaje de señalización con el mensaje de anuncio de una llamada será recibido por el dispositivo 102 inalámbrico objetivo sobre el canal de señalización y, subsiguientemente, el dispositivo 102 inalámbrico objetivo puede enviar de regreso un mensaje de aceptación de la llamada a través del canal de señalización de regreso a la estación 104 base, el cual lo envía después al servidor 112 de PTT. Aunque la invención se describe anteriormente en un entorno de PTT, la invención no está limitada a las comunicaciones de PTT o limitadas al mensaje de anuncio de una llamada o mensaje de solicitud de actualización de enrutado. En un sentido amplio, la invención permite la transmisión de paquetes de datos de IP a través de un canal de señalización en una red de telecomunicación inalámbrica sin la transmisión de paquetes de datos de IP a sectores en donde no está localizado un dispositivo inalámbrico objetivo, de este modo, se evita la inundación de la red con mensajes de señalización innecesarios. Al transmitir primero un mensaje de señalización que solicita ninguna acción desde el dispositivo inalámbrico objetivo excepto para enviar una respuesta de regreso a la estación base, la estación base puede enterarse en qué sector está localizado el dispositivo objetivo y transmitir después los paquetes de datos de IP dentro de un mensaje de señalización a través del canal de señalización a este sector exacto. En vista de que el método pueda ejecutarse en un dispositivo de una computadora del proveedor de servicio inalámbrico, el método puede ser realizado por un programa residente en un medio que pueda leerse en una computadora, donde el programa dirige un servidor u otro dispositivo de computadora que tenga una plataforma de una computadora para realizar las etapas del método. El método que puede leerse en una computadora puede ser la memoria del servidor, o puede ser una base de datos conectiva. Además, el medio que puede leerse en una computadora puede estar en un medio de almacenamiento secundario que pueda cargarse sobre una plataforma de una computadora de un dispositivo de comunicaciones inalámbrico, tal como una cinta o disco magnético, disco óptico, disco duro, memoria flash, u otro medio de almacenamiento como se conoce en la técnica. En el contexto de la FIGURA 4, el método puede implementarse, por ejemplo, operando una porción o porciones de la red inalámbrica, tal como un dispositivo o servidor de comunicaciones inalámbricos, para ejecutar una secuencia de instrucciones que pueden leerse en una máquina. Aunque las etapas están ilustradas en secuencia, el método puede implementarse en una secuencia diferente o como un proceso conducido por el evento. Las instrucciones pueden residir en varios tipos de medios de soporte de señal o almacenamiento de datos primario, secundario o terciario. El medio puede comprender, por ejemplo, la RAM (no mostrada) que se puede acceder por, o que reside dentro, de los componentes de la red inalámbrica. Cuando están contenidas en la RAM, un disquete, u otro medio de almacenamiento secundario, las instrucciones pueden almacenarse en una variedad de medios de almacenamiento de datos que pueden leerse en una máquina, tal como almacenamiento DASD (por ejemplo, un "disco duro" convencional o una disposición de RAID) , cinta magnética, memoria de sólo lectura electrónica (por ejemplo, ROM, EPROM, o EEPROM), tarjetas de memoria flash, dispositivo de almacenamiento óptico (por ejemplo, CD-ROM, WORM, DVD, cinta óptica digital) , tarjetas "perforadas" de papel, u otro medio de almacenamiento de datos adecuado incluyendo medios de transmisión digital y análogo. Aunque la invención ha sido mostrada y descrita particularmente con referencia a una modalidad preferida de la misma, aquellos expertos en la técnica deberán entender que pueden realizarse varios cambios en la forma y detalle sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención como se establece en las siguientes reivindicaciones. Por ejemplo, la descripción anterior está basada en una comunicación de PTT de audio, se entenderá que el aparato, sistema, y método pueden modificarse fácilmente para soportar otro tipo de medio, tal como video, datos, etc. Además, aunque los elementos de la invención pueden describirse o reivindicarse en singular, el plural está contemplado a menos que se manifieste explícitamente la limitación al singular.