“PROCESSOS DE SINALIZAÇÃO DE RE-SELEÇÃO DE CANAL EM UMA REDE DE TELECOMUNICAÇÕES CELULAR E DE RE-SELEÇÂO DE CANAL EM UM MEIO DE COMUNICAÇÃO MÓVEL DE UM SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÃO CELULAR, E, ELEMENTO DE REDE DE UMA REDE DE TELECOMUNICAÇÕES CELULAR” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1. Campo da Invenção A invenção relaciona-se a processos pertencentes a re-seleção de célula e um sistema de telecomunicação celular. Especialmente, é relacionada a um tal processo conforme especificado no preâmbulo da primeira reivindicação independente do processo. 2. Descrição da Técnica Relacionada Para esclarecimento de termos comuns usados neste documento, uma visão geral de certas configurações de sistema de telecomunicação celular é apresentada a seguir.
Proposições para sistemas de terceira geração incluem UMTS (Sistema de Telecomunicação Móvel Universal) e FPLMTS/IMT-20Ó0 (Futuro Sistema de Telecomunicações Móveis Terrestres Públicas/ Telecomunicações Móveis Internacionais a 200 MHz). Nestes planos, células são categorizadas de acordo com seu tamanho e características em pico-, nano-, micro- e macrocélulas, e um exemplo de nível de serviço é a taxa de bit. A taxa de bit é a mais alta em picocélulas e a mais baixa em macrocélulas. As células podem se superpor parcialmente ou completamente e podem ser terminais diferentes de tal modo que nem todos os terminais necessariamente são capazes de utilizar todos os níveis de serviço oferecidos pelas células.
Fig. 1 mostra uma versão de um sistema radio celular futuro que não é inteiramente novo comparado com o conhecido sistema GSM, mas que inclui ambos elementos conhecidos e elementos completamente novos.
Nos sistemas radio celulares corrente, o obstáculo que evita que serviços mais avançados sejam oferecidos aos terminais compreende a rede de acesso por rádio RAN que inclui as estações base e controladores de estação base. A rede núcleo de um sistema radio celular compreende centros de comutação de serviços móveis (MSC), outros elementos de rede (no GSM, por exemplo, SGSN e GGSN, isto é, Nó de Suporte GPRS de Serviço e Nó de Suporte GPRS de Ponto de Conexão, onde GPRS representa Serviço de Radio Pacotes Geral) e os sistemas de transmissão relacionados. De acordo, por exemplo, com as especificações GSM+ desenvolvidas a partir do GSM, a rede núcleo pode também prover novos serviços.
Na Fig. 1, a rede núcleo de um sistema radio celular 930 compreende uma rede núcleo CN 931, que possui três redes de acesso radio paralelas conectadas a ela. Dentre aquelas, as redes 932 e 933 são redes de acesso radio UMTS e a rede 934 é uma rede de acesso por rádio GSM. A rede de acesso por rádio UMTS superior 932 é, por exemplo, uma rede de acesso por rádio comercial, de propriedade de uma operadora de telecomunicações oferecendo serviços móveis, que serve igualmente a todos os assinantes da citada operadora de telecomunicações. A rede de acesso por rádio UMTS inferior 933 é, por exemplo, privada e de propriedade, por exemplo, de uma companhia em cuja infra-estrutura citada rede de acesso por rádio opera. Tipicamente, as células da rede de acesso por rádio privada 933 são nano-e/ou picocélulas nas quais somente terminais dos empregados da citada companhia podem operar. Todas as três redes de acesso radio podem ter células de tamanhos diferentes oferecendo diferentes tipos de serviços. Adicionalmente, células de todas as três redes de acesso radio 932, 933 e 934 podem se superpor inteiramente ou em parte. A taxa de bit usada em um dado instante do tempo depende, entre outras coisas, das condições do caminho radio, características dos serviços usados, capacidade global regional do sistema celular e necessidades de capacidade de outros usuários. Os novos tipos de redes de acesso radio mencionados acima são chamados rede de acesso por rádio genéricas (GRAN). Tal rede pode cooperar com diferentes tipos de redes núcleo fixas CN e especialmente com a rede GPRS do sistema GSM. A rede de acesso por rádio genérica (GRAN) pode ser definida como um conjunto de estações base (BS) e controladores de rede radio (RNC) que são capazes de se comunicar uns com os outros usando mensagens de sinalização. Abaixo, a rede de acesso por rádio genérica será chamada resumidamente uma rede radio GRAN. O terminal 935 mostrado na Fig. 1, é preferivelmente um assim chamado terminal de modo dual que pode servir não só como terminal GSM de segunda geração como também terminal UMTS de terceira geração, de acordo com os tipos de serviços que estão disponíveis em cada localidade particular e quais são as necessidades de comunicação do usuário. Pode também ser um terminal multimodo que pode funcionar como terminal de diversos sistemas de comunicações diferentes, de acordo com a necessidade e serviços disponíveis. Redes de acesso radio e serviços disponíveis para o usuário são especificados em um módulo de identidade de assinante 936 (SIM) conectado ao terminal.
Um modo convencional de tratar uma requisição de estabelecimento de conexão em uma situação de congestionamento é simplesmente rejeitar a requisição de estabelecimento de conexão. Posteriormente, a estação móvel (MS) necessita encontrar uma nova célula para uma nova tentativa de conexão. O problema desta abordagem é a grande quantidade de falhas de sinalização, se a estação móvel necessita fazer várias tentativas de conexão com diversas células diferentes antes de encontrar uma célula que aceite a nova conexão. Tal situação pode surgir quando muitas das células em tomo estão congestionadas. O estabelecimento da conexão pode portanto, levar um longo tempo, o que pode frustrar o usuário da estação móvel.
Um outro modo da técnica anterior de tratar uma situação de congestionamento de requisição de estabelecimento de conexão é efetuar o estabelecimento de conexão conforme requerido pela estação móvel, e posteriormente forçar diretamente uma transferência de passagem para uma célula menos congestionada. Tal processo é inteiramente satisfatório do ponto de vista do usuário da estação móvel, uma vez que a rede aceita a nova conexão rapidamente, porém tal processo provoca sinalização demais sob a forma de sinalização de transferência de passagem.
Na ocasião em que foi escrito este pedido de patente, nas especificações RRC de redes celulares de terceira geração, a rede não possuía controle explícito sobre qual célula a UE seleciona após um estabelecimento de conexão RRC ser rejeitado na célula se serviço. Isto também tem sido um problema no sistema GSM que, após a rejeição da requisição de conexão de sinalização, a re-seleção de célula e ações de re-tentativa de estações móveis não têm estado sob controle da rede.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um objetivo da invenção é realizar um processo de re-seleção de célula, que requer somente uma pequena quantidade de sinalização. Um objetivo adicional da invenção é realizar um processo de re-seleção de célula, que permite que a rede tenha algum controle sobre as ações das estações móveis em uma situação de rejeição de conexão.
Os objetivos são alcançados indicando informação afetando a determinação de pelo menos um parâmetro para uma nova tentativa de conexão em uma mensagem de rejeição de estabelecimento de conexão. O processo de sinalização de re-seleção de canal em uma rede de telecomunicações celular de acordo com a invenção é caracterizado pelo que é especificado na parte de caracterização de acordo com a reivindicação independente direcionada a um processo de sinalização de re-seleção de canal em uma rede de telecomunicações celular. O processo de re-seleção de canal em um meio de comunicação móvel de um sistema de telecomunicação celular de acordo com a invenção é caracterizado pelo que é especificado na parte de caracterização de acordo com a reivindicação independente direcionada a um processo de re-seleção de canal em um meio de comunicação móvel de um sistema de telecomunicação móvel. O elemento de rede de acordo com invenção é caracterizado pelo que é especificado na parte de caracterização de acordo com a reivindicação independente direcionada a um elemento de rede. As reivindicações dependentes descrevem realizações adicionais vantajosas da invenção.
De acordo com a invenção, uma mensagem de rejeição de estabelecimento de conexão é usada para direcionar um meio de comunicação móvel para tentar uma nova conexão com certos valores de parâmetro, tal como uma certa freqüência de portadora. Diversos valores de parâmetro podem do mesmo modo ser indicados na mensagem, o que permite à rede direcionar os meios de comunicação móvel para efetuar uma requisição de estabelecimento de conexão para uma célula específica, por exemplo. A mensagem de rejeição de estabelecimento de conexão pode ser, por exemplo, a mensagem CONNECTION SETUP REJECT para o protocolo RRC.
Em uma realização vantajosa, a rede indica uma freqüência de portadora na mensagem de rejeição de estabelecimento de conexão. Após receber a mensagem, o meio de comunicação móvel tenta estabelecer uma nova conexão para uma célula que usa a freqüência da portadora. Pode haver mais de uma destas células. Por exemplo, no sistema celular WCDMA em desenvolvimento, diversas células podem usar a mesma freqüência de portadora. Em tal caso, a estação móvel necessita selecionar uma das células para a nova tentativa.
Em uma realização adicional vantajosa, a rede indica uma freqüência de portadora e informação identificando uma certa célula entre as células usando a freqüência de portadora indicada. Tal informação identificando uma certa célula pode ser vantajosamente, por exemplo, um código misturador correspondente à célula. Uma vez que estes parâmetros definem uma certa célula, a estação móvel não necessita selecionar uma célula entre aquelas usando a freqüência de portadora, o que encurta o tempo necessário para estabelecer a conexão desejada.
Ainda em uma realização vantajosa adicional da invenção, a rede indica um identificador de rede celular na mensagem de rejeição. Esta realização é vantajosa naqueles casos, quando mais de uma rede celular existe na mesma área geográfica e o meio de comunicação móvel é capaz de usa pelo menos duas, e mesmo diversas redes diferentes. Por exemplo, esta realização permite que uma rede UMTS (Sistema de Telecomunicações Móveis Universal) direcione uma estação móvel para fazer uma tentativa de conexão para uma rede GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis), para uma rede GPRS (Serviço de Radio Pacotes Geral) ou para uma rede EDGE-capaz (taxas de Dados Reforçados para Evolução GSM), ou alguma outra rede. A rede pode também indicar outros parâmetros na mensagem de rejeição, tais como por exemplo valores de parâmetro para certos temporizadores afetando a temporização da próxima tentativa de conexão, diferença de tempo de célula transmitindo a mensagem de rejeição e a célula sugerida pela rede, os valores de parâmetros identificando certos canais de transmissão para uso. Valores de parâmetros para certos canais de transmissão podem ser, por exemplo, valores de parâmetro descrevendo um certo canal piloto comum primário (CPICH) se a conexão desejada é uma conexão de modo FDD (duplex por divisão de freqüência) do sistema WCDMA ou um certo canal físico de controle comum primário (CCPCH) se a conexão desejada é uma conexão do modo TDD (duplex por divisão de tempo) do sistema WCDMA.
Em uma realização adicional vantajosa da invenção, o meio de comunicação móvel obtém pelo menos um valor de parâmetro a partir de uma mensagem de informação de sistema, se a mensagem de rejeição indica uma certa causa de rejeição. Por exemplo, se a mensagem de rejeição indica que a causa é congestionamento, o meio de comunicação móvel pode obter uma ffeqüência de portadora a partir de uma mensagem de informação de sistema para a próxima tentativa de conexão. Em uma realização vantajosa da invenção, tal mensagem de informação de sistema é uma mensagem “System Info Block Type 5” do protocolo RRC, de acordo com certas especificações do sistema WCDMA.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Várias realizações da invenção serão descritas em detalhe abaixo, por meio de exemplo somente, com referência aos desenhos que a acompanham, dos quais Figura 1 ilustra uma rede de telecomunicações celular de acordo com a técnica anterior, Figura 2 ilustra um processo de acordo com uma realização vantajosa da invenção, e Figura 3 ilustra um processo adicional de acordo com uma realização vantajosa da invenção.
Uma descrição da Figura 1 foi dada anteriormente em conexão com a descrição do estado da técnica. Os mesmos numerais de referência são usados para entidades similares nas Figuras.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS
Embora um congestionamento suija tipicamente devido à deficiência nos recursos de uma célula inteira, uma situação de congestionamento pode também surgir devido à deficiência nos recursos radio de um canal, tal como usuários demais no canal. Uma mensagem de rejeição de conexão pode resultar do congestionamento de canal. Portanto, na seguinte explicação e especialmente nas reivindicações, o termo canal é usado para cobrir uma célula, bem como um canal específico de acordo com parâmetros de uma freqüência específica, código, etc. Como uma transferência de passagem pode significar uma mudança de certos parâmetros de conexão tais como código ou freqüência, bem como mudança da conexão de uma primeira célula para uma segunda célula, a seleção de um novo canal pode se referir similarmente a uma mudança de um certo parâmetro de conexão tal como código ou freqüência, bem como mudança da célula. Seleção de canal pode significar, por exemplo, seleção de uma nova freqüência na mesma célula ou célula diferente, seleção de uma nova célula com a mesma ou com uma freqüência diferente, seleção de uma mistura diferente ou código de canal na mesma ou em freqüência diferente na mesma célula ou em célula diferente, ou seleção de ainda outro sistema de telecomunicação celular. Adicionalmente, o termo estação móvel é destinado a cobrir qualquer meio de comunicação móvel.
A. UM PRIMEIRO GRUPO DE REALIZAÇÕES VANTAJOSAS
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um processo de sinalização de re-seleção de canal em uma rede de telecomunicações celular. Este aspecto da invenção é ilustrado na Figura 2. De acordo com o processo, a rede 10 indica em uma mensagem de rejeição de conexão 30 a uma estação móvel 20, informação sobre o valor de pelo menos um parâmetro relacionado ao estabelecimento de conexão para uso em uma nova tentativa de estabelecimento de conexão.
Em uma realização vantajosa, tal mensagem de rejeição de conexão 30 é a mensagem RRC CONNECTION REJECT.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação 100 sobre um canal preferido para a próxima tentativa de conexão.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação de freqüência 110.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação 115 sobre diferença de tempo entre o canal tentado previamente e o canal preferido para a próxima tentativa.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação 120 sobre um canal CPICH primário (PCPICH).
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação 125 sobre um canal CCPCH primário.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação de código de mistura 130 correspondente a um certo canal preferido.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação de código de canal 135 correspondente a um certo canal preferido.
Em uma realização vantajosa, citada informação compreende informação 140 sobre uma segunda rede de comunicação celular.
B. UM SEGUNDO GRUPO DE REALIZAÇÕES VANTAJOSAS
De acordo com um segundo aspecto da invenção, é provido um processo de re-seleção de canal em um meio de comunicação móvel de um sistema de telecomunicação celular. Este aspecto da invenção é ilustrado na Figura 3. De acordo com uma realização vantajosa da invenção, o processo compreende as etapas de - receber 200 uma mensagem de rejeição de conexão, - observar 210 pelo menos um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, e - estabelecer 220 o valor de pelo menos um parâmetro para uma nova tentativa de conexão pelo menos em parte com base na informação em pelo menos um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização adicional vantajosa da invenção, citada mensagem de rejeição de conexão é uma mensagem de RRC CONNECTION REJECT.
Em uma realização vantajosa adicional da invenção, se um parâmetro predeterminado da citada mensagem de rejeição de conexão possui um valor predeterminado, o valor de pelo menos um parâmetro para uma nova tentativa de conexão é obtido a partir de uma mensagem de informação de sistema.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente as etapas de - estabelecer uma freqüência de recepção com base no valor do parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, - selecionar um canal transmitindo na citada freqüência de recepção, - iniciar um procedimento de estabelecimento de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa da invenção, a freqüência de recepção pode ser, por exemplo, uma freqüência de portadora UTRA (Acesso Radio Terrestre UMTS). Naquela freqüência, o UE seleciona uma célula adequada para se acomodar. Células candidatas para esta seleção são aquelas células naquela freqüência, que o UE esteve monitorando antes de iniciar o procedimento de estabelecimento de conexão RRC original resultando na mensagem de rejeição. Se não é encontrada a célula adequada, o UE pode usar, por exemplo, a informação armazenada de procedimento de seleção de célula no sentido de encontrar uma célula adequada para acomodar. Após ter se acomodado em uma célula, o UE reinicia vantajosamente o procedimento de estabelecimento de conexão RRC. A informação armazenada de procedimento de seleção de célula é descrita, por exemplo, na especificação 3GPP TS 25.304 “UE Procedures in Idle Mode”.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente as etapas de - estabelecer uma freqüência de recepção com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, - estabelecer um código de mistura de canal específico com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, e - iniciar um procedimento de estabelecimento de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente as etapas de - estabelecer uma freqüência de recepção com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, - estabelecer um código de canal específico com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão, e - iniciar um procedimento de estabelecimento de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um valor de temporização com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer uma freqüência de recepção com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um valor de temporização com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um parâmetro de código de mistura com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um parâmetro de código de canal com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um parâmetro descrevendo um certo canal CPICH primário, com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um parâmetro descrevendo um certo canal CCPCH primário, com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de estabelecer um parâmetro, identificando uma segunda rede de telecomunicação celular, com base no valor de um parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional da invenção, o processo compreende adicionalmente a etapa de iniciar uma nova tentativa de conexão, pelo menos parcialmente de acordo com o valor do parâmetro da citada mensagem de rejeição de conexão.
C. UM TERCEIRO GRUPO DE REALIZAÇÕES VANTAJOSAS
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é provido um elemento de rede de uma rede de telecomunicações celular. Em uma realização vantajosa da invenção, o elemento de rede é arranjado para indicar, em uma mensagem de rejeição de conexão a uma estação móvel, informação sobre o valor de pelo menos um parâmetro relacionado ao estabelecimento de conexão para uso em uma nova tentativa de estabelecimento de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, o elemento de rede é um elemento de rede de uma rede de acesso por rádio de uma rede de telecomunicações celular.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, o elemento de rede é um controlador de rede por rádio.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada mensagem de rejeição de conexão é a mensagem RRC CONNECTION REJECT.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação sobre um canal preferido para a próxima tentativa de conexão.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação de freqüência.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação sobre diferença de tempo entre o canal tentado previamente e o canal preferido para a próxima tentativa.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação sobre um canal CPICH primário.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação sobre um canal CCPCH primário.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação de código de mistura correspondente a um certo canal preferido.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação de código de canal correspondente a um certo canal preferido.
De acordo com uma realização vantajosa adicional concernente a um elemento de rede, citada informação compreende informação sobre uma segunda rede de telecomunicações celular.
D. CONSIDERAÇÕES ADICIONAIS A invenção possui várias vantagens Por exemplo, a invenção reduz a sinalização entre um meio de telecomunicação móvel e uma rede. Nenhuma sinalização de transferência de passagem é necessária, pois nova informação para estabelecer uma nova conexão pode ser informada à móvel em uma mensagem de rejeição. A invenção é aplicável em muitos sistemas de telecomunicações celulares diferentes, tais como o sistema UMTS ou o sistema GSM. A invenção é aplicável em qualquer sistema de telecomunicação celular, no qual a rede de telecomunicações celular envia uma mensagem de rejeição como resposta a uma requisição de estabelecimento de conexão a partir de uma estação móvel, se a rede é incapaz de prover a conexão requerida. O nome de uma dada entidade funcional, tal como o controlador de rede por rádio, é freqüentemente diferente no contexto de diferentes sistemas de telecomunicação celular. Por exemplo, no sistema GSM a entidade funcional correspondente a um controlador de rede por rádio (RNC) é o controlador de estação base (BSC). Portanto, o termo controlador de rede por rádio nas reivindicações é destinado a cobrir todas as entidades funcionais correspondentes, independente do termo usado para a entidade no sistema de telecomunicação celular particular. Adicionalmente, os nomes das várias mensagens tal como o nome da mensagem CONNECTION SETUP REJECT são destinados a serem somente exemplos, e a invenção não está limitada a usar os nomes de mensagem citados nesta especificação. Λ A vista da descrição precedente, será evidente a uma pessoa especialista na técnica que várias modificações podem ser feitas dentro do escopo da invenção. Enquanto uma realização preferida da invenção foi descrita em detalhe, seria aparente que muitas modificações e variações desta são possíveis, todas as quais caem dentro do verdadeiro espírito e escopo da invenção.