PT2016794E

PT2016794E - Processo para a optimização da distribuição da carga entre uma primeira rede de telemóveis e uma segunda rede de telemóveis

Info

Publication number: PT2016794E
Application number: PT07724822T
Authority: PT
Inventors: Axel Klatt
Original assignee: T mobile int ag
Priority date: 2006-05-05
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2010-06-21
Also published as: US20090075657A1; MX2008014117A; EP2016794A1; US8180345B2; KR20090013225A; DE502007003157D1; JP2009536478A; CN101438610B; CY1110088T1; PL2016794T3; CA2651066C; DK2016794T3; JP5162577B2; BRPI0711332B1; SI2016794T1; ATE461596T1; WO2007128487A1; ES2342218T3; CN101438610A; BRPI0711332A2

Description

ΡΕ2016794 1

DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A OPTIMIZAÇAO DA DISTRIBUIÇÃO DA CARGA ENTRE UMA PRIMEIRA REDE DE TELEMÓVEIS E UMA SEGUNDA REDE DE TELEMÓVEIS" A presente invenção refere-se a um processo para a optimização da distribuição da carga entre uma primeira rede de telemóveis, por exemplo de acordo com a norma UMTS, e uma segunda rede de telemóveis, por exemplo de acordo com a norma GSM, optimizando a sequência de sinalização quando se estabelece uma ligação num tal sistema de radiocomunicações móvel. A invenção refere-se em particular a um processo para optimizar o estabelecimento de uma ligação de uma chamada de voz/vídeo ou uma ligação por pacotes numa rede de telemóveis, assim como para distribuição da carga em sistemas de rádio móvel de diversos géneros. A invenção permite a cooperação eficiente no estabelecimento de uma ligação, por exemplo uma ligação de voz, entre uma rede UMTS e uma rede GSM. Adicionalmente à utilização eficiente de recursos no sistema UMTS, o processo permite também, por exemplo, o estabelecimento directo numa rede GSM de uma ligação de voz, a qual foi iniciada numa rede UMTS.

Os operadores da rede de telemóveis possuem actualmente a opção de operar não somente os sistemas de 2 ΡΕ2016794 rádio móvel de acordo com a difundida norma GSM, mas também redes de acordo com a nova norma UMTS. Os operadores de redes estabelecidos constroem actualmente para além de uma rede GSM já existente, frequentemente em paralelo uma rede UMTS, que é caracterizada pela disponibilização de funcionalidades adicionais tais como ligações multimédia e velocidades mais elevadas de dados por pacotes. Actualmente, os operadores de rede que operam uma rede GSM assim como uma UMTS operam tipicamente a sua rede de tal modo que os denominados telemóveis de dois modos, deste modo telemóveis que suportam ambas as redes GSM e UMTS "acampam" de preferência na rede UMTS. Neste contexto, "acampar" refere-se ao estado do telemóvel em que não existe qualquer ligação activa entre o telemóvel e a rede de telemóveis, encontrando-se todavia o telemóvel registado na rede UMTS (veja a especificação 3GPP TS25.304). Se um tal telemóvel "acampado" depois tentar estabelecer uma ligação de voz, por exemplo, com a rede de telemóveis, de acordo com a norma UMTS o telemóvel envia uma mensagem RRC Connection Request para a rede de telemóveis tal como poderá ser apreendido da especificação técnica ERSI TS 125.331, V.7.0.0; Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification; Março 2006: (veja 3GPP TS 25.331, versão 7.0.0, release 7). De acordo com a técnica anterior, a rede de telemóveis estabelece depois a ligação de voz desejada na rede UMTS e estabelece a ligação com a denominada parte e assinante chamador. Uma ligação de voz ocupa deste modo recursos da rede UMTS, sendo que esta ligação pode ser 3 ΡΕ2016794 realizada no troço GSM da rede de telemóveis, dado que este troço é passível de corresponder às exigências técnicas para servir as necessidades de uma ligação de voz simples.

Em tais redes de telemóveis, para evitar ocupação desnecessária de recursos por ligações de voz "simples" como resultado do acampamento preferencial de todos os telemóveis de dois modos na rede UMTS, e com a distribuição cada vez maior de dispositivos passíveis de UMTS e GSM, para impedir a "inactividade" das redes GSM estabelecidas devido à estratégia de acampamento preferida dos telemóveis de dois modos no troço UMTS da rede de telemóveis, são necessárias medidas apropriadas para realizar a utilização adicional dos recursos livres do troço GSM de uma rede de telemóveis.

Com o estado da técnica, os operadores de rádio móvel conseguem actualmente utilizar tecnologias que numa dada fase do estabelecimento da ligação ou em utilizar ligações já existentes "redireccionam" a ligação de voz do troço UMTS da rede de telemóveis para o troço GSM da mesma rede de telemóveis de modo a continuar a utilizar, quando necessário, recursos não utilizados na rede GSM. Estas tecnologias são frequentemente designadas como "Service Based Handover" ou "Direct Retry" nas especificações para a rede de telemóveis (www.3GPP.ORG). A desvantagem primária da técnica anterior é que a decisão de executar o "Service Based Handover" ou 4 ΡΕ2016794 "Directed Retry" pode ser tomada somente numa fase muito posterior do estabelecimento da ligação, nomeadamente, somente no momento no qual à rede de telemóveis, por exemplo é conhecido do Radio Network Controler, RNC, na UMTS, a razão particular para iniciar o estabelecimento de uma ligação. Embora o telemóvel, de acordo com a norma UMTS de acordo com 3GPP TS25.331, comunique informação que se refere à razão para estabelecer a ligação para a rede na mensagem RRC Connection Request ou o Cell Update, as actualmente disponíveis "Establishment Causes" não permite que seja retirada uma conclusão precisa sobre que serviço particular a ligação deverá ser estabelecida. A razão para o pedido de canal, por exemplo transmissão de voz, transmissão de dados, etc., é especificada na Establishment Cause no elemento de informação. Em especial com o Establishment Cause disponível actualmente não é possível determinar de um modo preciso se no pedido de estabelecimento de ligação é solicitado pelo telemóvel uma ligação de voz de comutação por circuito (Circuit Switched (CS)), um serviço de voz simples (possível através de UMTS e GSM) , uma ligação de voz utilizando o denominado codificador/descodificador de banda larga AMR, ou uma conversação de videotelefone (somente possível em UMTS) para o pedido de estabelecimento de ligação. Esta informação não se encontra disponível para o controlo da rede de rádio RNC como uma função de controlo para a rede de acesso por rádio até o momento em que uma denominada "RRC Connection" (ligação RRC) já tiver sido estabelecida entre o terminal de telemóvel e a unidade de controlo da 5 PE2016794 rede de rádio e a sinalização adicional na direcção da rede núcleo (Core Network: CN) tiver sido executada através da interface lu (3GPP TS 25.413) . De acordo com a técnica anterior, o ponto mais anterior no tempo da decisão, se se trata do estabelecimento de um serviço de voz ou video, por ser possível com a chegada da mensagem RANAP: RAB ASSIGNMENT no RNC. A WO 2005/101880 AI descreve um processo para optimizar a distribuição da carga entre uma primeira rede de telemóveis, por exemplo de acordo com a norma UMTS, e uma segunda rede de telemóveis, por exemplo de acordo com a norma GSM, no qual é proporcionada informação precisa referente ao tipo de pedido de ligação para uma unidade de controlo da rede de rádio de uma rede de acesso por rádio na fase mais cedo possível do estabelecimento de uma ligação com um terminal de telemóvel. Com base nesta informação é realizada uma atribuição de recursos entre as duas redes de telemóveis antes de a rede de acesso por rádio RAN tiver estabelecida uma ligação para uma rede de núcleo de uma das redes de telemóveis. O objectivo da invenção é por isso, o de proporcionar um processo para optimizar a distribuição da carga entre uma primeira rede de telemóveis de acordo com a norma UMTS e uma segunda rede de telemóveis de acordo com a norma GSM, tendo o processo lugar numa fase muito inicial do estabelecimento de uma ligação. 6 ΡΕ2016794

Este objectivo é alcançado de acordo com a invenção pela utilização de um processo de acordo com a reivindicação independente 1, sendo feita referência às características da mesma, assim como através de programas de computador correspondentes de acordo com as reivindicações 9 e 10 e através de um sistema correspondente de acordo com a reivindicação 11.

As formas de realização preferidas e caracteristicas vantajosas da invenção poderão ser obtidas das reivindicações dependentes, sendo aqui feita referência às caracteristicas das mesmas. O processo de acordo com a presente invenção permite que várias chamadas de voz e video sejam diferenciadas numa fase muito inicial do estabelecimento de uma ligação. Além disto este processo apresenta a vantagem decisiva importante de o RNC poder configurar certos procedimentos, tal como a reserva potencial de recursos e a configuração do "Compressed Mode", para medir as células GSM, antes da chegada da mensagem RANAP: RAB ASSIGNMENT para o terminal de telemóvel. O processo descrito pode ser vantajosamente utilizado num sistema de radiocomunicações móvel de acordo com E-UTRAN ou um outro sistema de radiocomunicações móvel normalizado tal como WLAN, WiMAX ou cdma200 EV-DO. O processo de acordo com a invenção é baseado na 7 ΡΕ2016794 expansão de tal modo das denominadas "Establishment Causes", as quais para um sistema de radiocomunicações móvel se encontram definidas em 3GPP TS 25.331, que logo numa fase muito inicial do estabelecimento da ligação, especificamente antes da chegada da sinalização CN (sinalização da rede núcleo) no RANAP: RAB ASSIGNMENT são passíveis de retirar uma conclusão no que se refere ao serviço desejado e utilizar esta informação para proporcionar configurações ou a invocação de um "SERVICE BASED HANDOVERS" (para uma ligação de voz) de acordo com GSM.

Uma forma de realização alternativa do processo de acordo com a invenção pode ser concebida de tal modo que em vez de expandir as "Establishment Causes" existentes nas especificações, são introduzidos novos elementos de informação que permitem que seja retirada uma conclusão no que se refere ao serviço pedido na fase inicial do estabelecimento de uma ligação (isto é na mensagem RRC CONNECTION REQUEST) .

Numa forma de realização exemplar do processo de acordo com a invenção, as mensagens para transmitir o pedido de ligação de um telemóvel de acordo com a norma UMTS são expandidas de tal modo que, adicionalmente às Establishment Causes existentes actualmente, que se encontram definidas em 3GPP TS25.331, encontram-se definidas pelo menos duas adicionais de estabelecimento que permitem que seja feita uma distinção entre o pedido de ΡΕ2016794 ligação para uma ligaçao de voz e para uma ligaçao de vídeo na primeira fase do estabelecimento de uma ligação.

Para este efeito, é proposto de acordo com a invenção introduzir Establishment Causes "Originating CS voice Calls", "Terminating CS voice Call", "Originating CS Video Call" e "Terminating CS Vídeo Call" aos já existentes. Alternativamente, estas informações podem também ser transmitidas num novo elemento de informação definido dentro da mensagem RRC Connection Request. A vantagem do processo de acordo com a invenção comparado com a técnica anterior resulta do facto de na primeira fase do estabelecimento de uma ligação, isto é por exemplo após transmitir a mensagem RRC Connection Request ou Cell Update, o RNC é passível de tomar decisões apropriadas com base na distinção entre ligações de voz e vídeo sem esperar pela transmissão da mensagem RANAP: RAB ASSIGNMENT iniciado pelo CN.

De acordo com a invenção, um RNC que recebe a informação correspondente na mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE é passível de "redireccionar" para GSM um pedido de ligação para uma ligação de voz, de acordo com o procedimento "RRC Connection Reject" (3GPP TS 25.331), de modo a utilizar quaisquer recursos livres no sistema GSM para implementar a ligação de voz. Alternativamente, esta informação pode ser utilizada no período inicial do estabelecimento da ligação de modo a 9 PE2016794 reservar as configurações da portadora radioeléctrica correspondentes, configurar o terminal de telemóvel utilizando configurações de medição ("Compressed Mode"), ou executar procedimentos adicionais.

As formas de realização exemplares da invenção encontram-se explicadas pormenorizadamente a seguir tomando como referência os desenhos. As caracteristicas e vantagens adicionais da invenção poderão ser obtidas dos desenhos e da descrição dos mesmos. As figuras representam:

Figura 1 exemplo de uma sinalização entre um terminal de telemóvel UE e uma rede de acesso por rádio RAN num desvio de um pedido de ligação com base numa indicação "Call-Type".

Figura 2 exemplo da sinalização entre um terminal de telemóvel UE, uma rede de acesso por rádio RAN, e uma rede de núcleo (CN) numa pré-configuração de uma portadora radioeléctrica (Radio Bearers) devido à sinalização numa mensagem RRC Connection Request.

Os desenhos utilizam os termos em inglês normalizados, utilizados em todo o mundo pelos técnicos, para as mensagens de sinalização e o seu conteúdo de informação.

Como exemplo de forma de realização do processo 10 ΡΕ2016794 de acordo com a invenção, a figura 1 ilustra através de exemplo a sinalização entre um terminal de telemóvel UE e uma rede de acesso por rádio RAN. Um pedido de ligação é redireccionado com base numa indicação "Call-Type" sem necessidade de estabelecer uma ligação entre a RAN e uma rede núcleo CN.

Um terminal de telemóvel UE transmite um pedido de ligação para a rede de acesso por rádio RAN ou o controlo da rede de rádio associado RNC. Para este efeito, o terminal de telemóvel transmite uma denominada mensagem RRC Connection Request para o RNC (passo 1). A mensagem RRC Connection Request contém, entre outros, um campo de informação: "Call Type" que contém informação se no caso do pedido de ligação se trata, por exemplo, de voz ("CS voice"), dados, ou video. Com base na informação "Call Type" o RAN é passível de redimensionar a ligação para outra tecnologia de acesso por rádio (GSM, LTE) ou em outra frequência UMTS antes da mensagem RAB ASSIGNMENT chegar da rede núcleo, e sem que tenha que ser estabelecida uma ligação para a rede núcleo.

Por exemplo um RNC que recebe a informação "Call Type"="CS voice" na mensagem RRC CONNECTION REQUEST ou CELL UPDATE é passível de "redireccionar" o pedido de ligação para a ligação de voz pedida, utilizando um procedimento "RRC CONNECTION REJECT" (3GPP TS 25.331), para uma rede GSM disponível de modo a utilizar quaisquer recursos livres no sistema GSM para implementar a ligação de voz (passo 2). 11 ΡΕ2016794 A figura 2 ilustra a sinalização entre um terminal de telemóvel UE, uma rede de acesso por rádio RAN, e uma rede de núcleo (CN) para uma pré-configuração de um Radio Bearer devido à sinalização na mensagem RRC Connection Request. De acordo com a invenção, a pré-configuração pode ocorrer antes que um pedido RAB da rede núcleo CN chegue à rede de acesso por rádio RAN.

Um terminal de telemóvel UE transmite um pedido de ligação para a rede de acesso por rádio RAN ou o controlo da rede de rádio atribuído RNC. Para este efeito o terminal de telemóvel transmite uma mensagem RRC Connection Request para o RNC (passo 1) . A mensagem RRC Connection Request contém, entre outros, um campo de informação: "Call Type" que contém informações se no pedido de ligação se trata, por exemplo, de voz ("CS voice"), dados, ou vídeo. Com base nesta informação "Call Type", a RAN pode estabelecer uma Radio Bearer correspondente, transmitindo uma mensagem de RRC Connection Setup para o terminal de telemóvel (passo 2) que é reconhecido pelo terminal de telemóvel utilizando uma mensagem RRC Connection Setup Complete (passo 3). Por meio de uma mensagem Radio Bearer Setup é depois atribuída uma portadora radioeléctrica (Radio Bearer) apropriada para o pedido de ligação (passo 4) . Pode-se continuar com a sinalização normalizada (sinalização NAS) (passo 5).

Somente depois é enviada da rede do núcleo CN uma mensagem RAB ASSIGNMENT. Deste modo, no presente exemplo a 12 PE2016794 informação "Call Type" é utilizada num período inicial do estabelecimento da ligação de modo a reservar uma configuração Radio Bearer correspondente antes que uma mensagem RAB ASSIGNMENT chegue da rede de núcleo CN. Neste passo inicial do estabelecimento da ligação pode também ser previsto configurar o terminal de telemóvel com configurações de medição ("Compressed Mode") ou serem executados outros procedimentos.

Lisboa, 14 de Junho de 2010

Claims

ΡΕ2016794 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para optimizar a distribuição da carga entre uma primeira rede de telemóvel, por exemplo de acordo com a norma UMTS, e uma segunda rede de telemóvel, por exemplo de acordo com a norma GSM, na qual informação precisa acerca do tipo de pedido de ligação é tornada disponível a uma unidade de controlo da rede de rádio de uma rede de acesso por rádio numa fase o mais inicial possível do estabelecimento da ligação na parte do terminal de telemóvel, sendo que utilizando esta informação a distribuição dos recursos é executada entre as duas redes de telemóvel antes de uma ligação para uma rede núcleo de uma das redes de telemóvel ser estabelecida pela rede de acesso por rádio RAN, em que o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS indica numa mensagem RRC Connection Request se o pedido da ligação necessária é uma ligação de voz, uma ligação de vídeo ou uma ligação classificada de outro modo, caracterizado por a rede de acesso por rádio RAN estabelecer uma Radio Bearer correspondente com base nesta informação transmitindo uma mensagem RRC Connection Setup para o terminal de telemóvel que é reconhecida pelo terminal de telemóvel com uma mensagem RRC Connection Setup Complete, em que por meio de uma mensagem Radio Bearer Setup, depois uma portadora radioeléctrica, Radio Bearer, que é apropriada para o pedido de ligação é atribuída e continuada com sinalização NAS normalizada, sendo que só depois tem lugar uma mensagem RAB ASSIGNMENT da rede núcleo 2 ΡΕ2016794 para a rede de acesso por rádio.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS indicar na mensagem RRC CONNECTION REQUEST se o pedido de ligação necessária é uma ligação de voz com codificador/descodificador de voz AMR NB-AMR de banda estreita ou codificador/descodificador AMR WB-AMR de banda larga.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por após o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS na mensagem RRC CONNECTION REQUEST tiver feito declarações precisas acerca do pedido de ligação necessária, a unidade de controlo da rede de rádio da primeira rede de telemóvel directamente após a classificação de um serviço necessário, configurar os canais físicos correspondentes, canais de transporte e/ou Radio Bearer entre a unidade de controlo da rede de rádio e o terminal de telemóvel, não esperando pela sinalização da rede núcleo na mensagem RANAP: RAB ASSIGNMENT.
4. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado por após o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS na mensagem RRC CONNECTION REQUEST tiver feito declarações precisas acerca do pedido de ligação necessária, a unidade de controlo da rede de rádio da primeira rede de telemóvel directamente após a classificação de um serviço necessário toma a decisão se o 3 ΡΕ2016794 serviço seleccionado pode também ser implementado na segunda rede de telemóvel.
5. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por após o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS na mensagem RRC CONNECTION REQUEST tiver feito declarações precisas acerca do pedido de ligação necessária, a unidade de controlo da rede de rádio da primeira rede de telemóvel directamente após a classificação de um serviço necessário toma decisões se o serviço seleccionado pode também ser implementado na segunda rede de telemóvel, sendo que se isto não for possível não implementa de outro modo a configuração convencional de um denominado "Compressed Mode", dado que uma transferência desta ligação para a segunda rede de telemóveis não é de modo algum possível.
6. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por após o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS na mensagem RRC CONNECTION REQUEST tiver feito declarações precisas acerca do pedido de ligação necessária, a unidade de controlo da rede de rádio da primeira rede de telemóvel directamente após a classificação de um serviço necessário toma decisões se o serviço seleccionado pode também ser implementado na segunda rede de telemóvel e por exemplo para uma ligação NB-AMR ou geralmente uma ligação de voz CS, é iniciado um denominado "Direct Retry" durante a fase de sinalização para estabelecer a ligação directamente através da segunda 4 PE2016794 rede de telemóvel e deste modo não atribuir recursos UTRAN de uma rede de telemóvel, e para transferir a ligação subsequentemente por meio de transferência para a segunda rede de telemóvel ou outra tecnologia.
7. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado por após o terminal de telemóvel de acordo com a norma UMTS na mensagem RRC CONNECTION REQUEST tiver feito declarações precisas cerca do pedido de ligação necessária, a unidade de controlo da rede de rádio da primeira rede de telemóvel logo após a classificação de um serviço exigido toma decisões de quais são utilizadas para processamento adicional que é interno à unidade de controlo da rede de rádio adicional.
8. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por ser utilizado num sistema de telemóvel de acordo com E-UTRAN ou outro sistema de telemóvel normalizado, tal como WLAN, WiMAX, cdma200 EV-DO.
9. Programa de computador com instruções de programa caracterizado por ser executado num terminal de comunicações móvel, para executar o processo de acordo com as reivindicações 1 a 8.
10. Programa de computador com instruções de programa, caracterizado por ser executado numa unidade de controlo de rede para executar os passos do processo de 5 ΡΕ2016794 acordo com as reivindicações 1 a 8.
11. Dispositivo com pelo menos uma unidade de cálculo CPU e uma memória e meios para executar os passos do processo de acordo com as reivindicações 1 a 8. Lisboa, 14 de Junho de 2010 PE2016794 1/2 Rede de acesso

FIGL1 2/2- ΡΕ2016794

FÍG..2 ΡΕ2016794 1