ES2202254T3 - Metodo para establecer una conexion de una estacion movil en un sistema de telecomunicaciones celular. - Google Patents
Metodo para establecer una conexion de una estacion movil en un sistema de telecomunicaciones celular.Info
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Abstract
Método para establecer una conexión de una estación móvil (10) en un sistema de telecomunicaciones celular, caracterizado porque cuando se abre una conexión nueva con la estación móvil (10), el tiempo de inicio del periodo de entrelazado de dicha conexión se fija según una primera regla predefinida para alinear los tiempos de inicio de los periodos de entrelazado de las conexiones de la estación móvil (10).
Description
Método para establecer una conexión de una
estación móvil en un sistema de telecomunicaciones celular.
Esta solicitud de patente europea es una
divisional de la solicitud de patente europea número 99913334.1
titulada "A method for controlling connections to a mobile
station", que en el momento de la presentación de esta solicitud
está en trámite y tiene origen en el mismo solicitante.
La presente invención se refiere a un método para
la optimización de enlaces de transmisión en una red de
telecomunicaciones celular.
La Figura 1 muestra un ejemplo de una situación
que se produce a veces durante un traspaso discontinuo, es decir,
cuando una estación móvil 10 cambia la estación base o estaciones
base 20 que utiliza. Dicha situación se puede producir, por ejemplo,
cuando una estación móvil se desplaza de una célula a otra en un
sistema de telecomunicaciones celular. La Figura 1 representa
gráficamente dos situaciones, la situación A, cuando la estación
móvil 10 está todavía en el área de la primera célula, y la
situación B, cuando la estación móvil (MS) se ha desplazado al
área de la segunda célula. La Figura 1 muestra también estaciones
base (BS) 20, que están controladas por controladores de red de
radiocomunicaciones (RNC) 30, 31. Los controladores de red de
radiocomunicaciones están conectados a un centro de conmutación de
servicios móviles (MSC) 40. En la primera situación, la estación
móvil 10 está en la posición indicada por la letra A, que tiene
conexiones con estaciones base 20 controladas por el primer RNC
30. El controlador 30 de red de radiocomunicaciones comprende
unidades de combinación 33 y de ramificación 34. Las unidades 33 de
combinación combinan señales de enlace ascendente pertenecientes al
mismo portador proveniente de estaciones base, y las unidades de
ramificación reproducen señales de enlace descendente hacia más de
una estación base. El RNC 30 comprende también un bloque de
control de protocolo, que ejecuta los protocolos requeridos para la
comunicación con la estación móvil 10. El RNC 30 reenvía los datos
de enlace ascendente hacia y recibe datos de enlace descendente
desde el MSC 40, que se comunica con el resto de la red de
telecomunicaciones.
Cuando la estación móvil se desplaza a la
posición indicada por la letra B, la estación móvil 10 establece
enlaces de radiocomunicaciones con las estaciones base 20. Durante
la señalización del traspaso, el primer RNC 30, es decir, RNC1 en
la figura 1, establece las conexiones necesarias B' a través del
RNC2 con estaciones base 20 controladas por el RNC2, y libera las
conexiones anteriores A' con las estaciones base 20 controladas por
el RNC1. El RNC de control, es decir, RNC1 en la figura 1, se
denomina normalmente el RNC de control. El otro RNC, es decir,
RNC2 en la figura 1, se denomina normalmente el RNC de deriva.
Además, en algunas especificaciones para el UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System), la interfaz entre dos RNC se denomina
interfaz lur, y la interfaz entre un MSC y un RNC se denomina
interfaz lu. En la presente especificación se utilizan estos
nombres de interfaz.
El sistema de la figura 1, a saber, la
utilización de un RNC de control y un RNC de deriva, presenta
ciertos inconvenientes que surgen a partir del hecho de que en la
situación B los enlaces de transmisión se encaminan a través de dos
RNC, en lugar de solamente uno como en la situación A. A medida
que el número de enlaces de transmisión aumenta, también aumentan
los retardos creados por los enlaces. Cuando la red debe satisfacer
requisitos de retardo estrictos correspondientes a servicios de
retardo constante, tales como la voz, el aumento de retardos
plantea más exigencias en toda la red. Además, como el número de
enlaces de transmisión en uso aumenta, la carga sobre la red
aumenta.
Un objetivo de la presente invención es optimizar
enlaces de transmisión en una red de telecomunicaciones celular,
cuando se va a establecer una conexión para una estación móvil.
Otro objetivo de la presente invención es obtener un método para
reducir retardos de transmisión entre el controlador de red de
radiocomunicaciones de control y las estaciones base en una
situación en la que se va a establecer una conexión para una
estación móvil. Un objetivo adicional de la presente invención es
obtener un método para reducir la carga de la red en una situación
en la que se va a establecer una conexión para una estación móvil.
Todavía otro objetivo de la presente invención es aliviar los
problemas mencionados anteriormente.
Los objetivos se consiguen fijando un tiempo de
inicio de un periodo de entrelazado de una conexión nueva según
una primera regla predefinida para alinear los tiempos de inicio
de los periodos de entrelazado de las conexiones de la estación
móvil.
El método para establecer una conexión según la
invención está caracterizado por los aspectos especificados en la
parte caracterizadora de la reivindicación independiente del
método que se refiere a un método para establecer una conexión.
La invención se refiere también a la realización
de la optimización de enlaces de transmisión en una situación en
la que una estación móvil se ha desplazado de un área de red
controlada por un primer controlador de red de radiocomunicaciones
(RNC) RNC1 a un área de red controlada por un segundo controlador
de red de radiocomunicaciones RNC2. La señalización asociada al
procedimiento se ejecuta entre los dos RNC y un centro de
conmutación de servicios móviles (MSC). No es necesario que la
estación móvil participe en la señalización, ya que los recursos
de radiocomunicaciones utilizados siguen siendo los mismos. El
objetivo de este procedimiento es optimizar la utilización de
enlaces de transmisión en la red de acceso de radiocomunicaciones
que está siendo utilizada (RAN) y minimizar el retardo de
transmisión entre el RNC de control y la interfaz de
radiocomunicaciones. Esto se consigue reubicando las entidades que
controlan las conexiones de una estación móvil desde el primer RNC
al segundo RNC, y optimizando los enlaces de transmisión entre el
MSC y el segundo RNC. Dichas entidades de control pueden
comprender por ejemplo, la función de combinación de
macrodiversidad, el bloque de control de recursos de
radiocomunicaciones y las entidades corrientes del usuario
asociadas.
A continuación se describe la invención más
detalladamente haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los
cuales
la Figura 1 ilustra una situación que se puede
producir en un sistema de la técnica anterior después de un
traspaso discontinuo,
la Figura 2 ilustra una situación de inicio que
se puede referir a una forma de realización ventajosa de la
invención,
la Figura 3 ilustra una situación final que se
puede referir a una forma de realización ventajosa de la
invención,
la Figura 4 ilustra una señalización que se puede
referir a una forma de realización ventajosa de la invención,
y
la Figura 5 ilustra otra señalización que se
puede referir a una forma de realización ventajosa de la
invención.
En las figuras los mismos numerales de referencia
se utilizan para entidades similares.
A continuación, haciendo referencia a las figuras
2, 3 y 4, se describen ciertos aspectos de antecedentes que pueden
llegar a ser necesarios para entender la aplicabilidad completa de
la invención. La figura 2 muestra una situación inicial en la que
una estación móvil 10 (MS) tiene conexiones con estaciones base 20,
que están controladas por otro RNC 31 diferente al RNC 30, que
controla las conexiones con la estación móvil. En esta situación
de inicio, el RNC1 30 controla las conexiones con la estación móvil,
aunque las conexiones se encaminan a través del RNC2 31, que
controla las estaciones base, en cuya área está situada en ese
momento la estación móvil. Esta situación puede surgir, por
ejemplo, cuando la estación móvil inicia conexiones mientras está
situada dentro de una célula controlada por el RNC1 30, y
posteriormente se desplaza alejándose de esa célula a otra, que
está controlada por el RNC2 31. Un centro 40 de conmutación de
servicios móviles (MSC) reenvía las conexiones del resto de la red
(no mostrado en la figura 2) hacia los RNC. Además los RNC
comprenden unidades 33, 34 de combinación y de ramificación. Las
unidades 33 de combinación combinan señales de enlace ascendente
pertenecientes al mismo portador proveniente de estaciones base, y
las unidades de ramificación reproducen señales de enlace
descendente hacia más de una estación base. El MSC comprende, entre
otros, un bloque 41 de conmutación. La figura 3 ilustra el sistema
de la figura 2 después de un traspaso. En la figura 4 se muestra
la señalización asociada a un traspaso ilustrativo.
El RNC que controla, es decir, gestiona las
conexiones con la MS, se comunica con la MS utilizando ciertos
protocolos, tales como los protocolos RLC (Radio Link Control), MAC
(Medium Access Control) y RRC (Radio Resource Control). El RNC
comprende ciertos bloques funcionales 32 para ejecutar estos
protocolos. En lo sucesivo a estos bloques funcionales se les
denomina bloques 32 de control de protocolo. Los bloques de control
de protocolo siguen las reglas de protocolo fijadas por las
especificaciones de la red, e incluyen una memoria para almacenar
información asociada al estado actual de cada protocolo y otra
información relacionada. Habitualmente estos bloques de control de
protocolo se realizan en forma de programas de ordenador, que se
ocupan de los procedimientos asociados a cada protocolo.
En la situación de inicio, la estación móvil ha
obtenido recursos de radiocomunicaciones del RNC2, ya que es el
RNC2 el que controla las estaciones base (BS) que está utilizando
en ese momento la MS. Las conexiones en la interfaz entre el RNC1 y
el RNC2, es decir, la interfaz Iur, han sido establecidas por el
RNC1 en el momento en el que la estación móvil se desplazó desde
una célula controlada por el RNC1 a una célula controlada por el
RNC2. Unos identificadores de tramos identifican estas conexiones.
Los enlaces de la estación base con el RNC se establecen por medio
del RNC que controla la estación base en cuestión, en este caso,
el RNC2.
En la práctica, la MS también puede estar
utilizando recursos de radiocomunicaciones de otros RNC. En aras
de una mayor simplicidad, la situación inicial mostrada en la
figura 2 incluye únicamente conexiones de estaciones base
controladas por el RNC2. En un caso ilustrativo, los recursos de
radiocomunicaciones de otros RNC se liberan antes de ejecutar un
traspaso de RNC que se describirá posteriormente. No obstante, la
invención no queda limitada por dicho ejemplo. Además, durante un
traspaso de RNC, los recursos de radiocomunicaciones de otros RNC
se pueden dejar invariables.
El procedimiento de traspaso se inicia mediante
un mensaje HO_REQUIRED que el RNC1 30 envía 100 al MSC 40. El
mensaje comprende información necesaria para establecer el
traspaso, a saber, identificación del RNC objetivo, identificadores
de tramos para las conexiones de la interfaz Iur entre el RNC1 y
el RNC2, e información de los bloques de control de protocolo que
especifica los protocolos y el estado actual de los protocolos en
uso.
Preferentemente, después del envío del mensaje
HO_REQUIRED, no se le permite al RNC1 cambiar aquellas
características de la conexión o conexiones que se especificaron
en el mensaje HO_REQUIRED. De otro modo, es necesaria más
señalización entre el RNC1 y el RNC2 antes de que el RNC2 asuma
las conexiones para garantizar que dicho RNC2 tiene la información
correcta sobre el estado de las conexiones.
Al recibir el mensaje HO_REQUIRED el MSC comienza
a crear conexiones Iu nuevas con el RNC objetivo. El MSC también
envía 110 un mensaje HO_REQUEST al RNC2, incluyendo dicho mensaje
la misma información necesaria para establecer el traspaso.
Para crear las conexiones Iu nuevas con el RNC
objetivo se pueden utilizar procedimientos normales de
establecimiento de conexiones Iu. El establecimiento de las
conexiones Iu se puede realizar antes, aproximadamente al mismo
tiempo, o después del envío del mensaje HO_REQUEST hacia el RNC2,
dependiendo del procedimiento escogido de establecimiento de
conexión Iu. Además el MSC se prepara él mismo, es decir, el bloque
de conmutación del MSC, para poder conmutar cada conexión Iu
antigua con su equivalente recién establecida, sin ninguna pérdida
de datos. La figura 4 se corresponde con dicho caso ilustrativo en
el que el establecimiento 120 de conexiones Iu se realiza después
del envío del mensaje HO_REQUEST hacia el RNC2.
EL MSC no es la única entidad adecuada para crear
las conexiones Iu entre el MSC y el RNC objetivo. En otro caso
ilustrativo el RNC2 realiza el establecimiento de las conexiones
Iu nuevas entre el RNC2 y el MSC, después de recibir el mensaje
HO_REQUEST desde el MSC.
El MSC añade información adicional a la
información recibida en el mensaje HO_REQUIRED y que se ha pasado
al RNC2 en el mensaje HO_REQUEST, a saber, por lo menos un
identificador de traspaso. En dicho caso ilustrativo en el que el
MSC se ocupa de crear las conexiones nuevas de la interfaz Iu
entre el MSC y el RNC objetivo, el MSC también añade a la
información que se ha pasado al RNC objetivo identificadores de las
conexiones Iu nuevas, para posibilitar que el RNC objetivo utilice
las conexiones Iu establecidas en el traspaso específico.
El RNC objetivo, el RNC2, utiliza los
identificadores de tramos Iur especificados en el mensaje
HO_REQUEST para identificar cuáles de los tramos de interfaz Iur
activos en ese momento se van a incluir en el procedimiento de
traspaso. El RNC2 objetivo crea, 130, bloques de control de
protocolo para las conexiones con la estación móvil, y fija su
estado según la información de los bloques de control de protocolo
contenida en el mensaje. Seguidamente los bloques de control de
protocolo pueden asumir el control de la MS después de la
ejecución del traspaso, y se fijan de manera que esperan un
activador de cara a iniciar el funcionamiento.
Preferentemente los mensajes HO_REQUIRED y
HO_REQUEST comprenden también información sobre qué identificador
fue utilizado por el RNC1 para identificarse él mismo a las
estaciones base activas. Esta información es necesaria después de
que el RNC2 asuma las conexiones para permitir que el RNC2 se
identifique él mismo a las estaciones base y para permitir que las
estaciones base acepten datos del RCN2 e ignoren datos del
RCN1.
El mensaje HO_REQUIRED enviado por el RNC1
también puede comprender, en algunos casos ilustrativos, una
propuesta de referencia de tiempo para el tiempo de ejecución del
traspaso. No obstante, en esta especificación se especifican
posteriormente otras formas de especificar el tiempo de
ejecución.
El RNC2 crea 130 una unidad de combinación para
cada uno de los portadores de enlace ascendente y una unidad de
ramificación para cada uno de los portadores de enlace
descendente, después de lo cual el RNC2 conecta los enlaces Iu
nuevos con las unidades correspondientes de ramificación y de
combinación. Una unidad de combinación es una unidad que combina
las señales pertenecientes a un único portador proveniente de las
estaciones base, que han recibido el mismo portador. Una unidad de
ramificación es una unidad que distribuye un portador hacia
múltiples estaciones base de cara a la transmisión
El RNC2 también se prepara él mismo para conmutar
el flujo de datos desde las unidades de combinación de enlace
ascendente conectadas con los enlaces Iur actuales identificados
por los identificadores de tramos en el mensaje HO_REQUEST, hacia
las unidades nuevas de combinación de enlace ascendente conectadas
con los enlaces Iu nuevos. No obstante, el RNC2 también se puede
preparar él mismo de otras maneras para conmutar el flujo de
datos. Por ejemplo, en otro caso ilustrativo, el RNC2 reproduce el
flujo de datos de enlace ascendente y dirige la reproducción hacia
una unidad de combinación recién creada conectada con el enlace Iu
recién creado, ordenando a la unidad de combinación que todavía no
dé salida a ningún dato. Después de dichas preparaciones, el RNC2
puede comenzar a enviar datos a través del enlace Iu nuevo
simplemente permitiendo que la unidad de combinación dé salida a
datos.
El mensaje HO_REQUEST enviado por el MSC también
puede comprender, en algunos casos ilustrativos, una propuesta de
referencia de tiempo para el tiempo de ejecución del traspaso. No
obstante, en esta especificación se especifican posteriormente
otras formas de especificar el tiempo de ejecución.
El RNC2 necesita información sobre la
temporización de las estaciones base para poder ajustar
correctamente el tiempo de envío de unidades de datos de enlace
descendente, de manera que las unidades de datos sean recibidas por
las estaciones base en el momento correcto para su inclusión en
las tramas deseadas de radiocomunicaciones CDMA. Los bloques
nuevos de control de protocolo del RNC2 reciben información de
temporización determinada por el RNC1 como parte de la información
de los bloques de control de protocolo del mensaje HO_REQUEST.
Como los retardos de transmisión con las estaciones base son
diferentes en el RNC2, es necesario comprobar la información de
temporización. Típicamente la información de temporización
comprende información sobre la temporización de las tramas en cada
estación base y retardos de transmisión desde el RNC hacia las
estaciones base. Por ejemplo, los sistemas de redes celulares
actuales y las especificaciones UMTS especifican varios métodos
para obtener información sobre temporización de estaciones base y
retardos de transmisión, pudiéndose utilizar cualquiera de dichos
métodos en asociación con la invención. Por esta razón, en el
presente documento estos métodos no se describen más
detalladamente. Preferentemente el RNC1 también incluye en la
información de temporización del mensaje HO_REQUEST información
sobre la longitud y las tramas de inicio de los periodos de
entrelazado de los portadores implicados, es decir, información
referente a los servicios proporcionados por la red para la
estación móvil. No es necesario que el RNC2 compruebe esta
información de servicios.
En una situación de este tipo, en la que la
estación móvil tiene conexiones activas a través de más de un RNC,
el RNC objetivo, es decir, el RNC2 en el presente ejemplo, crea
también enlaces Iur nuevos hacia y desde los otros RNC.
En la siguiente fase, el RCN2 señaliza al MSC que
las preparaciones para el traspaso se han completado enviando 140
un mensaje HO_REQUEST_ACK hacia el MSC. Este mensaje comprende el
identificador del traspaso para el cual se ha preparado el RNC2. El
mensaje HO_REQUEST_ACK enviado por el RNC2 también puede
comprender, en algunos casos ilustrativos, una propuesta de
referencia de tiempo para el tiempo de ejecución del traspaso. No
obstante, en esta especificación se especifican posteriormente
otras formas de especificar el tiempo de ejecución.
Después de recibir el mensaje HO_REQUEST_
ACK desde el RNC2, el MSC se prepara 150 el mismo para conmutar desde las conexiones Iu antiguas con el RNC1 hacia las conexiones Iu nuevas con el RNC2.
ACK desde el RNC2, el MSC se prepara 150 el mismo para conmutar desde las conexiones Iu antiguas con el RNC1 hacia las conexiones Iu nuevas con el RNC2.
En primer lugar, se describe la conmutación de
conexiones de enlace ascendente en el MSC. En un caso ilustrativo,
el MSC ordena al elemento de conmutación del MSC que realice la
conmutación inmediatamente, cuando se detecta cualquier actividad en
la conexión nueva de enlace ascendente Iu. En otro caso
ilustrativo, el MSC establece una conexión de multipunto a punto
que conecta los enlaces Iu que participan en el traspaso desde el
RNC1 y el RNC2 hacia el MSC. En el caso de la conexión de múltiples
partes, los datos provenientes de cualquiera de los RNC son
reenviados por el MSC hacia el destino deseado. En un caso
ilustrativo, el MSC establece la conexión de múltiples partes
creando unos medios de combinación, que reciben los datos de
enlace ascendente tanto del RNC1 como del RNC2, y dan salida a
datos siempre que se recibe cualquier dato en cualquiera de las
entradas. Dichos medios de combinación se pueden crear estableciendo
los elementos de conmutación de la unidad de conmutación del MSC
para realizar dichas funciones. En otro caso ilustrativo, la
unidad de combinación realiza también la selección de datos, que en
el caso en el que desde ambas entradas lleguen los mismos datos,
selecciona cuál de los dos flujos de datos se copia en la salida
de los medios de combinación. De este modo los medios de
combinación eliminan las reproducciones si desde ambas entradas se
reciben los mismos datos. La unidad de combinación puede realizar
esta selección comprobando si cualquiera de las unidades de datos
recibidas es incorrecta, y seleccionando la unidad de datos
correcta.
A continuación, se describen las disposiciones de
enlace descendente en el MSC. El MSC comienza a enviar datos hacia
el RNC2. En un caso ilustrativo, el MSC reproduce los datos de
enlace descendente y los envía tanto a través de los enlaces Iu
antiguos hacia el RNC1 como a través de los enlaces Iu nuevos hacia
el RNC2. En este caso que hace uso de reproducción de datos, en
las unidades de datos de enlace descendente se añade
preferentemente información que indica que los datos se han
reproducido. Esta información que identifica datos reproducidos
simplifica el procesado de los datos en las estaciones base, si
las estaciones base reciben los mismos datos tanto desde el RNC1
como desde el RNC2.
En otro caso ilustrativo, el MSC simplemente
conmuta la transmisión de datos de enlace descendente desde los
enlaces Iu del RNC1 hacia los enlaces Iu del RNC2. Este caso se
corresponde con la descripción de la fase 150 en la figura 4.
En un caso ilustrativo, el tiempo de ejecución
del traspaso se determina de la forma siguiente. Cuando el RNC2
detecta 160 que desde el MSC vienen datos de enlace descendente,
asume el control de las conexiones con la estación móvil, y
comienza a enviar datos de enlace ascendente provenientes de la
estación móvil directamente hacia el MSC a través de los enlaces
nuevos de enlace ascendente Iu. El bloque de conmutación del RNC2
conmuta todos los datos de enlace ascendente hacia la unidad nueva
de combinación de enlace ascendente, y deja de reenviar los datos
de enlace ascendente hacia los enlaces Iur antiguos en dirección
al RNC1. De forma similar, el RNC2 deja de reenviar datos de enlace
descendente provenientes del RNC1 hacia las estaciones base. Este
caso se corresponde con la descripción de la fase 160 en la figura
4.
En otro caso ilustrativo, el tiempo exacto de la
ejecución del traspaso se calcula de la forma siguiente. Cuando la
primera unidad de datos llega a través de los enlaces Iu nuevos
hacia el RNC2, los bloques de control de protocolo examinan la
información de temporización descrita anteriormente, y determinan
en qué trama CDMA se transmitirá la unidad de datos. Los bloques de
control de protocolo realizan está examinación y determinación para
todos los portadores, y la primera unidad de datos a enviar hacia
las estaciones base determina el tiempo real de ejecución del
traspaso.
El tiempo de ejecución del traspaso también se
puede determinar basándose en periodos de entrelazado de los
portadores. Este procedimiento se explica posteriormente en esta
especificación.
En algunos casos ilustrativos, el tiempo de
ejecución del traspaso del RNC puede ser determinado por una
estación móvil durante un procedimiento de traspaso, es decir,
cuando una estación móvil cambia la estación base que está
utilizando. El procedimiento de traspaso del RNC en combinación
con un procedimiento de traspaso discontinuo se explica
posteriormente en esta especificación.
Las unidades de datos se envían a estaciones base
por medio de los bloques de control de protocolo a través de una o
más unidades de ramificación, que reproducen las unidades de datos
hacia todas las estaciones base. Los bloques de control de
protocolo crean también cualquier información de encabezamiento
necesaria, tal como, información de velocidad o Encabezamientos de
Control de Tramas (FCH) requeridos para las tramas CDMA.
En un caso ilustrativo, toda la información
creada por los bloques de control de protocolo en el RNC2 se marca
con un identificador de RNC que identifica el RNC2 como el creador
de la información, para permitir que las estaciones base determinen
que la información se genera después de la ejecución del traspaso.
El identificador se puede incluir, por ejemplo, en etiquetas de
trama CDMA fijadas a cada unidad de datos y de encabezamiento. El
identificador es seleccionado de forma ventajosa por el RNC nuevo.
Para evitar la selección del mismo identificador, el RNC de
servicio antiguo, es decir, el RNC1, indica su identificador al
RNC de servicio nuevo durante la señalización del traspaso, por
ejemplo, en el mensaje HO_REQUIRED tal como se ha descrito
anteriormente. No obstante, en algunas formas de realización de la
invención, los identificadores de RNC pueden ser especificados por
el MSC o alguna otra entidad de control. Consecuentemente, cuando
una estación base recibe unidades de datos o información de control
relacionadas con la misma conexión, dirigidas a la misma trama o
tramas CDMA y con identificadores de RNC de servicio diferentes,
la estación base rechaza las unidades de datos y la información de
control marcadas con el identificador de RNC de servicio
antiguo.
En una situación de este tipo, en la que la
estación móvil tiene conexiones activas a través de más de un RNC,
el RNC objetivo, es decir, el RNC2 en el presente ejemplo
comienza a reenviar datos hacia y desde los enlaces Iur recién
creados en dirección a y desde los otros RNC.
Después de completar las etapas anteriores, el
RNC2 envía 170 un mensaje HO_COMPLETE hacia el MSC, confirmando
dicho mensaje que el RNC2 ha completado de forma exitosa el
traspaso. Después de recibir el mensaje HO_COMPLETE, el MSC libera
las conexiones antiguas hacia y desde el RNC1, y ordena al RNC1 que
libere también las conexiones enviando 190 un mensaje
CLEAR_COMMAND. En algunos casos ilustrativos, el RNC1 puede
responder enviando un mensaje CLEAR_COMPLETE después de liberar las
conexiones y realizar cualquier otro procedimiento de finalización
necesario.
En algunos casos ilustrativos, el MSC también
puede enviar 180 un mensaje HO_COMPLETE_ACK de confirmación de
recepción de vuelta hacia el RNC2.
El procedimiento de traspaso explicado en
relación con las figuras 2 y 3 es solamente un caso ilustrativo
que se puede relacionar con el establecimiento de conexión según la
invención. El procedimiento de traspaso también se puede realizar
con muchas otras secuencias de señalización. Por ejemplo, el RNC1
no debe encaminar necesariamente el mensaje HO_REQUIRED a través
del MSC. En otro caso ilustrativo, el RNC1 inicia el traspaso
enviando un mensaje HO_REQUIRED directamente hacia el RNC2, y envía
un mensaje HO_REQUIRED_MSC independiente hacia el MSC para ordenar
al MSC que comience las preparaciones para el traspaso. Como
ejemplo alternativo, el RNC1 puede enviar el mensaje HO_REQUIRED
directamente hacia el RNC2, después de lo cual el RNC2 envía un
mensaje correspondiente hacia el MSC para informar al MSC de la
necesidad de un traspaso.
En esta especificación, para las diversas órdenes
enviadas entre las diversas entidades funcionales se han utilizado
ciertos nombres. Un ejemplo de un nombre de orden de este tipo es
HO_REQUIRED. La invención no se limita a ningún nombre de orden
específico; los nombres de las órdenes pueden ser diferentes en
diferentes formas de realización de la invención. Además, los
nombres de las diversas entidades funcionales, tales como el MSC ó
el RNC, pueden ser diferentes en diferentes redes celulares. Los
nombres utilizados en esta especificación se utilizan en un diseño
ilustrativo específico para una red celular móvil de tercera
generación, y no están destinados en modo alguno a limitar la
invención.
Típicamente, una red celular proporciona varios
servicios al usuario. Frecuentemente, los requisitos de
transmisión de datos tales como la velocidad de transmisión, el
índice de errores de bits permitido, o el retardo máximo de los
servicios son diferentes de un servicio a otro. Unos requisitos
diferentes dan como resultado la utilización de periodos de
entrelazado diferentes para portadores diferentes. Con un periodo
de entrelazado de 1, en cada trama se envía una unidad de datos.
Con un periodo de entrelazado de 2, en una trama se envía la mitad
de una unidad de datos. Generalmente, el periodo de entrelazado
puede ser n tramas u otras unidades de tiempo básicas, en donde
n es un entero entre 1 y un límite máximo especificado. En
el caso general, en una trama se envía 1/n:ésima parte de
una unidad de datos. Con bastante frecuencia, en una trama se
envían más de una de dichas partes de entre más de una unidad de
datos para no reducir demasiado la velocidad de transmisión de
datos. La longitud del periodo de entrelazado de una conexión se
fija durante el establecimiento de la conexión, así como la trama
de inicio del periodo de entrelazado.
En una forma de realización ventajosa de la
invención, la temporización de cada portador se fija de tal manera
que los periodos de entrelazado del mayor número posible de
portadores comienzan en la misma trama con la mayor frecuencia
posible. De forma óptima, la temporización se fija de tal manera
que los periodos de entrelazado de todos los portadores comienzan
en la misma trama ocasionalmente, con un periodo de repetición lo
más pequeño posible. Este tipo de temporización simplifica el
traspaso de RNC, ya que en este caso el traspaso se puede ejecutar
en el comienzo de una trama, en la que comienzan los periodos de
entrelazado de los portadores. Sin dicho establecimiento de los
periodos de entrelazado, entre la transmisión de los diversos
portadores se requiere una sincronización temporal estricta para
no superar los periodos de entrelazado especificados durante un
traspaso.
Preferentemente los puntos de inicio de los
periodos de entrelazado se fijan de tal manera que la trama de
inicio del periodo de entrelazado se puede deducir a partir de una
regla sencilla, minimizando los cálculos requeridos. Por ejemplo,
los periodos de entrelazado se fijan de forma ventajosa para
iniciarse en una trama en la que el resto de dividir el número de
trama global por la longitud del periodo de entrelazado es un número
predefinido tal como, por ejemplo, uno, o preferentemente cero. El
número de trama global es un número que identifica las tramas de
transmisión. El esquema de numeración global de tramas se utiliza
habitualmente en sistemas de telecomunicaciones celulares.
En otra forma de realización ventajosa de la
invención, las longitudes de los periodos de entrelazado se
ajustan también según una regla para simplificar procesos
posteriores. Preferentemente, las longitudes de los periodos de
entrelazado se fijan de manera que son potencias de dos, por
ejemplo, 2, 4, 8, ó 16 tramas y así sucesivamente. Cuando la
longitud es una potencia de dos, si el resto de dividir el número
de trama global por la longitud del periodo de entrelazado es
cero, el cálculo resulta extremadamente sencillo.
En esta especificación y en las reivindicaciones
adjuntas, la longitud de los periodos de entrelazado se especifica
como el número de tramas de transmisión, tales como las tramas
CDMA.
Aunque el traspaso de RNC se puede temporizar de
forma ventajosa para ejecutarse en dicha trama, cuando comienzan
los periodos de entrelazado, la alineación de los periodos de
entrelazado según la invención también se puede utilizar de otras
maneras. Por ejemplo, la alineación de los periodos de entrelazado
simplifica también un traspaso discontinuo normal, incluso cuando
no es necesario un traspaso de RNC.
En un caso ilustrativo, el traspaso de RNC se
inicia mediante el denominado traspaso discontinuo, es decir, un
traspaso de una estación móvil desde una estación base a otra,
estando en este caso dichas estaciones base bajo el control de
diferentes RNC. La figura 5 ilustra un ejemplo de señalización
utilizado en un caso ilustrativo. Este ejemplo se corresponde con
la situación en la que una estación móvil se desplaza desde una
célula controlada por el RNC1 a una célula controlada por el
RNC2.
En aras de una mayor claridad, la mayor parte de
la señalización típica entre una estación móvil y la red asociada
a un traspaso discontinuo no se muestra en la figura 5. La figura
5 presenta únicamente la señalización asociada directamente al
traspaso de RNC. Además, la mayor parte de las señales y las etapas
de procedimiento mostradas en la figura 5 se describieron
detalladamente en relación con la figura 4, y por lo tanto en este
caso no se reproduce una descripción detallada de estas señales y
etapas de procedimiento.
En primer lugar, el RNC1 30 envía 100 un mensaje
HO_REQUIRED al MSC 40, comprendiendo preferentemente dicho mensaje
la información descrita en relación con la figura 4. El MSC envía
un mensaje HO_REQUEST correspondiente al RNC2 31, e inicia 120 las
preparaciones para el traspaso. Cuando el RNC2 recibe el mensaje
HO_REQUEST, dicho RNC2 realiza 130 las preparaciones necesarias
para el traspaso. Cuando el RNC2 está preparado para el traspaso,
informa al MSC enviando 140 un mensaje de confirmación
HO_REQUEST_ACK al MSC.
Después de recibir la confirmación, el MSC inicia
la transmisión de datos de enlace descendente a través del RNC2.
De forma ventajosa el MSC envía los datos tanto al RNC1 como al
RNC2, lo cual se corresponde con el ejemplo de la figura 5. En otras
formas de realización de la invención, el MSC puede conmutar la
transmisión de datos de enlace descendente del RNC1 al RNC2,
acabando de este modo con la transmisión de datos de enlace
descendente hacia el RNC1.
A continuación, el MSC envía 152 un mensaje
HO_COMMAND al RNC1 indicando que el traspaso puede tener lugar. El
RNC1 envía 154 un mensaje HO_COMMAND correspondiente a la estación
móvil. Después de recibir el mensaje HO_COMMAND, la estación móvil
puede activar el traspaso en cualquier momento enviando 156 un
mensaje HO_ACCESS_REQUEST al RNC2.
En otro caso ilustrativo, el RNC2 crea el mensaje
HO_COMMAND, e incluye dicho mensaje en el mensaje HO_REQUEST_ACK
que envía al MSC. Subsiguientemente el MSC simplemente reenvía el
mensaje HO_COMMAND hacia el RNC1.
En otro caso ilustrativo, el mensaje HO_COMMAND
comprende información sobre los recursos de radiocomunicaciones
para su utilización en la solicitud de acceso o en la actividad
después de la solicitud de acceso. Dicha información puede
comprender, por ejemplo, información de canal que especifica el
canal sobre el que se debería realizar la solicitud de acceso.
Dicha información puede comprender además información sobre qué
canales ha recibido el RNC2 para la estación móvil de cara a la
comunicación después del traspaso.
En el ejemplo de la figura 5 la estación móvil
decide cuándo se debe ejecutar el traspaso. No obstante, la
invención no se limita a esta forma de realización. Por ejemplo, se
puede utilizar cualquiera de los métodos conocidos para activar un
traspaso discontinuo. De este modo, en otros casos ilustrativos,
el RNC1 puede actuar como la entidad que decide el tiempo de
ejecución para el traspaso discontinuo y consecuentemente el
traspaso de RNC. En otros casos ilustrativos el RNC2 puede actuar
como dicha entidad. Por ejemplo, el RNC1 y el RNC2 pueden realizar
las preparaciones para el traspaso, después de lo cual el RNC1
envía un mensaje al RNC2, informando al RNC2 de que el RNC2 puede
ejecutar el traspaso en cualquier momento. Como el MSC también
puede ejecutar un traspaso discontinuo, el MSC también puede
decidir el tiempo de ejecución en algunos casos ilustrativos.
Cuando RNC2 recibe el mensaje HO_ACCESS_
REQUEST, realiza el traspaso asumiendo el control de las conexiones con la estación móvil. En algunos casos ilustrativos, el RNC2 puede enviar 162 un mensaje HO_DETECT para informar al MSC de que el RNC2 ha detectado la estación móvil. En el sistema GSM se utiliza un mensaje de este tipo. No obstante, el envío del mensaje HO_DETECT no es necesario en relación con la invención, ya que la invención no se limita en modo alguno al sistema GSM.
REQUEST, realiza el traspaso asumiendo el control de las conexiones con la estación móvil. En algunos casos ilustrativos, el RNC2 puede enviar 162 un mensaje HO_DETECT para informar al MSC de que el RNC2 ha detectado la estación móvil. En el sistema GSM se utiliza un mensaje de este tipo. No obstante, el envío del mensaje HO_DETECT no es necesario en relación con la invención, ya que la invención no se limita en modo alguno al sistema GSM.
Después de completar las etapas anteriores, el
RNC2 envía 170 un mensaje HO_COMPLETE hacia el MSC, confirmando
dicho mensaje que el RNC2 ha completado de forma exitosa el
traspaso. Después de recibir el mensaje HO_COMPLETE, el MSC libera
las conexiones antiguas hacia y desde el RNC1, y ordena al RNC1 que
libere también las conexiones enviando 190 un mensaje
CLEAR_COMMAND. En algunos casos ilustrativos, el RNC1 puede
responder enviando un mensaje CLEAR_COMPLETE después de liberar las
conexiones y realizar cualquier otro procedimiento de finalización
necesario.
En algunos casos ilustrativos, el MSC también
puede enviar 180 un mensaje HO_COMPLETE_
ACK de confirmación de recepción de vuelta hacia el RNC2.
ACK de confirmación de recepción de vuelta hacia el RNC2.
En algunos casos ilustrativos, en el traspaso se
ven implicados más de un centro de conmutación de servicios
móviles (MSC). Este es el caso que se produce cuando, por ejemplo,
el RNC1 está bajo el control de un primer MSC y el RNC2 está bajo el
control de un segundo MSC. Otro ejemplo de la implicación de más
de un centro de conmutación de servicios móviles o entidades
correspondientes es un traspaso entre sistemas. Por ejemplo,
cuando una estación móvil se desplaza de una célula de un primer
sistema celular, digamos un sistema GSM, a una célula de un
segundo sistema celular, digamos un sistema basado en el
W-CDMA, los controladores de red de
radiocomunicaciones implicados en cada sistema son controlados por
un MSC ó una entidad correspondiente del sistema específico. En
dicha situación también se pueden utilizar las diversas secuencias
de señalización descritas anteriormente en relación con las
figuras 4 y 5, con el único cambio de que los RNC envían y reciben
mensajes hacia y desde sus MSC de control respectivos, no hacia y
desde el mismo MSC. Los MSC participantes también deben ejecutar
cierta señalización, por ejemplo, ejecutar un traspaso entre
centros MSC. No obstante, como los expertos en la técnica conocen
varios métodos de traspaso entre centros MSC, esta señalización no
se describe más detalladamente en este caso. El traspaso entre
centros MSC se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente
PCT WO 95/08898.
En algunos casos ilustrativos un único RNC puede
tener conexiones hacia y desde más de un MSC. Por ejemplo, la
estación móvil puede tener más de una conexión, viniendo cada una
de ellas a través de un MSC diferente. Dicha situación puede surgir,
por ejemplo, en el sistema UMTS que se está desarrollando
actualmente, cuando más de una llamada o conexión se recibe desde
más de una red núcleo a través de una única red de acceso de
radiocomunicaciones. Preferentemente, en una forma de realización de
este tipo, los RNC participantes en el procedimiento de traspaso
repiten la señalización descrita anteriormente con cada uno de los
MSC participantes o las entidades de red núcleo
correspondientes.
La invención no se limita a la identificación del
RNC de origen de unidades de datos fijando identificadores de RNC
en las unidades de datos transmitidas a estaciones base. En otro
caso ilustrativo, una estación base reconoce el RNC que transmitió
una unidad de datos a partir del canal de transmisión desde el que
la estación base recibió la unidad de datos. Por ejemplo, si el
RNC2 establece una conexión nueva de capa AAL2 con la estación
base, la señalización de establecimiento de conexión informa a la
estación base de que la conexión nueva proviene del RNC2. Después
de esto la estación base sabe, sin ningún etiquetado explícito de
las unidades de datos, que cualquier unidad de datos recibida desde
la conexión AAL2 nueva proviene del RNC2. El RNC de origen también
se puede identificar por medio de un cierto canal AAL5, un cierto
canal de enlace de comunicación PCM, o por medio de cualquier otro
canal específico. De forma similar, la estación base puede saber
que desde el RNC1 vienen unidades de datos de un cierto segundo
canal. Consecuentemente, cuando la estación base recibe una unidad
de datos del primer controlador de red de radiocomunicaciones y una
unidad de datos del segundo controlador de red de
radiocomunicaciones, y dichas unidades de datos están destinadas a
ser enviadas en la misma trama de transmisión, dicha estación base
rechaza dicha unidad de datos recibida desde el primer controlador
de red de radiocomunicaciones.
En otro caso ilustrativo, estos métodos de
identificación de controladores RNC de origen se pueden utilizar
combinados. Por ejemplo, el RNC1 se puede identificar por medio de
identificadores de RNC fijados en unidades de datos, y el RNC2 por
medio del canal de comunicación que transmite las unidades de
datos hacia la estación base.
Aunque en los ejemplos anteriores la estación
móvil está en conexión con más de una estación base
simultáneamente, la invención no se limita únicamente a sistemas en
los que una estación móvil puede tener conexiones con múltiples
estaciones base. El método según la invención se puede utilizar en
cualquier sistema de telecomunicaciones celular que utilice
encaminamiento de conexiones a través de un controlador de red de
radiocomunicaciones de control y de deriva o una entidad
correspondiente.
La invención no se limita al establecimiento de
conexiones relacionado con traspasos, sino que es aplicable
también en otras situaciones de establecimientos de conexiones.
El nombre de una entidad funcional determinada,
tal como el controlador de red de radiocomunicaciones, es
diferente en el contexto de diferentes sistemas de
telecomunicaciones celulares. Por ejemplo, en el sistema GSM la
entidad funcional correspondiente a un RNC es el controlador de
estaciones base (BSC). Por esta razón, la expresión controlador de
red de radiocomunicaciones en las reivindicaciones está destinada
a cubrir todas las entidades funcionales correspondientes con
independencia de la expresión utilizada para la entidad en el
sistema de telecomunicaciones celular específico.
A la vista de la descripción anterior será
evidente para una persona experta en la técnica que se pueden
realizar varias modificaciones dentro del ámbito de la invención.
Aunque se ha descrito detalladamente una forma de realización
preferida de la invención, debería quedar claro que se pueden
realizar muchas modificaciones y variaciones sobre la misma, todas
ellas incluidas dentro del alcance real de la invención.
Claims (5)
1. Método para establecer una conexión de una
estación móvil (10) en un sistema de telecomunicaciones celular,
caracterizado porque cuando se abre una conexión nueva con
la estación móvil (10), el tiempo de inicio del periodo de
entrelazado de dicha conexión se fija según una primera regla
predefinida para alinear los tiempos de inicio de los periodos de
entrelazado de las conexiones de la estación móvil (10).
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque según dicha primer regla, la trama de
inicio de dicho periodo de entrelazado de dicha conexión se fija en
una trama en la que el resto de dividir el número de trama global
por la longitud de dicho periodo de entrelazado es un número
predefinido.
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho número predefinido es cero.
4. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la longitud de dicho periodo de
entrelazado se fija de acuerdo con una segunda regla predefinida
para aumentar la frecuencia de dichas tramas en las que se inician
los periodos de entrelazado de las conexiones.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado porque según dicha segunda regla predefinida,
la longitud de dicho periodo de entrelazado se fija de manera que
es una potencia de dos.
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