ES2291206T3 - Metodo y aparato para transmitir informacion del sistema en una red celular de comunicaciones. - Google Patents

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ES2291206T3 ES00935784T ES00935784T ES2291206T3 ES 2291206 T3 ES2291206 T3 ES 2291206T3 ES 00935784 T ES00935784 T ES 00935784T ES 00935784 T ES00935784 T ES 00935784T ES 2291206 T3 ES2291206 T3 ES 2291206T3
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Abstract

Un método en una estación móvil (30) de una red celular de telecomunicaciones que comprende una primera estación base (28a) en una primera célula y una segunda estación base (28b) en una segunda célula, y cada estación base (28a, 28b) transmite información a estaciones móviles (30) en las respectivas células, con la segunda estación base (28b) transmitiendo una primera información de control y una segunda información de control, donde la primera información de control comprende al menos un valor de etiqueta que es válido en la segunda célula y la segunda información de control comprende al menos un valor de un parámetro de información del sistema, estando dicho método para soportar la transmisión de información de control desde las estaciones base (28a, 28b) a la estación móvil (30) caracterizado por: al hacer un cambio de célula (101) tras entrar en la segunda célula desde la primera célula y leer la primera información de control transmitida por la segunda estación base de la segunda célula, determinar (105) si un valor de etiqueta recibido por la estación móvil desde la segunda estación base corresponde a un valor de etiqueta anteriormente recibido de la primera estación base (28a) y almacenado por la estación móvil (30); determinar (109) si hay o no hay valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenados o en caché; determinar si es o no es necesario leer (115) la segunda información de control en base a si hay valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenados o en caché; y, en caso afirmativo, utilizar (107) los valores de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenado sin tener que releer los parámetros de información del sistema de la segunda célula.

Description

Método y aparato para transmitir información del sistema en una red celular de comunicaciones.
Ámbito de la invención
La presente invención se refiere a un sistema y un método correspondiente para transmitir información del sistema en una red celular de comunicaciones.
Antecedentes de la invención
En un típico sistema de comunicación celular, un área geográfica se divide en diversas "células" cada una de las cuales es servida por una estación base (BS) que tiene un área de cobertura de radio limitada. Las estaciones base a su vez están conectadas a un centro, o más, de conmutación de servicios móviles (MSC), que a su vez está conectado a una red de telefonía pública conmutada terrestre (PSTN). Cada usuario (suscriptor móvil) del sistema o la red de radio celular está provisto de una estación móvil portátil, de bolsillo, de mano o montada en un automóvil (por ejemplo, un teléfono móvil) que comunica información de voz y/o datos con una estación base cercana que define la célula en que está situada la estación móvil (MS). El MSC con el que la estación base está en comunicación conmuta las llamadas y señales de control entre la estación móvil (MS) y otras estaciones móviles del sistema o teléfonos fijos de la red PSTN terrestre.
El enlace de comunicaciones inalámbricas (por ejemplo, la interfaz de radio) entre una estación móvil y la correspondiente estación base incluye cierto número de canales lógicos distintos que pueden dividirse en dos categorías generales: canales de tráfico y canales de control. Los canales de tráfico son utilizados por un controlador de estación base servidor para comunicar datos de la llamada (por ejemplo, datos de voz) con una MS particular que se desplaza dentro de la célula definida por la estación base. Los canales de control son utilizados por el controlador de estación base servidor para comunicar datos de control (por ejemplo, información del sistema) necesarios para implementar la conexión de datos de llamada con la MS. Ejemplos de canales de control incluyen canales de transmisión (BCH), Canales de Control Comunes (CCCH) y Canales de Control Dedicados (DCCH). Cada una de estas tres categorías de canales de control puede subdividirse a su vez en un número de canales lógicos para transportar diferentes tipos de información entre la estación base servidora (BS) y la estación móvil (MS). Los canales de control de transmisión, por ejemplo, pueden utilizarse para transmitir información general del sistema acerca de la célula definida por la estación base transmisora a la estación móvil situada dentro de la célula o cerca de ella.
En un sistema o red de comunicación celular, se definen parámetros de información del sistema a fin de aportar posibilidades de configuración, adaptación y optimización de la red. Algunos valores de estos parámetros deben ser conocidos por la estación móvil (MS) antes de que esa MS pueda hacer un primer intento de acceso. Por consiguiente, los parámetros (parámetros de la célula o parámetros de información del sistema) típicamente son transmitidos constantemente por canal(es) de control en cada célula de la red en forma de mensajes de información del sistema, y una estación móvil (MS) típicamente debe esperar hasta que ha recibido correctamente de la estación base todos los parámetros de información del sistema necesarios antes de efectuar un intento de acceso. Ejemplos de parámetros de la célula (o parámetros de información del sistema) serían descripciones de la célula, identidad del área de ubicación, descripción o enumeración de una célula vecina, parámetros físicos de la célula, carga de tráfico de la célula, información sobre medición del tráfico y/o información de la red central (core network). Por simplificación, ciertos parámetros de información de la célula o del sistema en este documento pueden designarse con los caracteres de referencia "M", "N", "R", "S", "T", "X", "Y" y/o "Z".
La cantidad de información del sistema en los sistemas o redes celulares actuales es significativa. La necesidad de que una MS lea toda esta información tiende a crear demoras para la MS en el registro o en sus intentos de acceso después de un cambio de célula (un cambio de célula es cuando una MS se desplaza de una célula a otra). Además, cuando una MS está en modo de espera o standby, típicamente necesita comprobar la información del sistema a intervalos de tiempo regulares a fin de mantenerse actualizada con la misma. Esta lectura de información del sistema por parte de muchas estaciones móviles en toda la red requiere recursos de radio significativos y reduce la duración de la batería de la estación móvil individual así como el correspondiente tiempo máximo de standby disponible para cada MS.
Un operador de red celular a menudo puede preferir el uso de valores constantes para muchos de los parámetros de información del sistema de un grupo de células o incluso de toda la red. En estas situaciones, como la MS no sabe qué parámetros han cambiado y cuáles no, tiene que releer toda la información del sistema continuamente o en cada cambio de célula.
Así pues, será evidente por lo expuesto que entre los problemas de la transmisión de información del sistema en redes de comunicación celular convencionales figuran los siguientes: Primero, una estación móvil es obligada a releer (por ejemplo, en cada cambio de célula) parámetros de información del sistema que de hecho pueden ser idénticos a los parámetros leídos anteriormente. Esto no es un uso eficiente de los recursos. Segundo, leer vastas cantidades de información del sistema requiere recursos de radio significativos en una MS y en la red en general, y puede tener un efecto adverso sobre el consumo de batería de la MS. Tercero, los parámetros de información del sistema pueden definirse según un estándar particular, por lo que resulta difícil cambiarlos más adelante cuando se introducen en el sistema nuevas características y/o parámetros. Cuarto, un orden secuencial de envío/transmisión de bloques de información del sistema por las estaciones base puede definirse según un estándar, por lo que resulta difícil cambiarlo más adelante cuando se introducen en el sistema nuevas características y/o parámetros.
Un enfoque para resolver, inter alia, el segundo problema mencionado se expone en la Patente US 5.404.355, cuya descripción se incluye a continuación como referencia. En la patente '355 se agrupan los elementos de información del sistema y se aportan indicadores (flags) de cambio para indicar si ha habido cambios en los valores de elementos de información. El flag de cambio y el elemento de información se envían por un canal de control. En consecuencia, una MS sólo tiene que leer la información del sistema una sola vez en una célula dada mientras la información no cambie. Sin embargo, el sistema de la patente '355 también tiene sus problemas. Por ejemplo, no elimina la necesidad de que las estaciones móviles lean todos los parámetros de información del sistema cuando cambian de célula. Por el contrario, la MS debe leer toda la información del sistema cada vez que se enlaza con un nuevo canal de control (por ejemplo, en el cambio de célula).
El documento US 5.404.355 A describe un método para transmitir información en un canal de control digital, por ejemplo, un canal de control digital entre una estación base y una estación móvil en un sistema celular. El método incluye los pasos de agrupar la información en una pluralidad de elementos de información, aportar al menos un indicador (flag) de cambio para señalar si ha cambiado el valor de al menos uno de los elementos de información y transmitir el indicador de cambio y el elemento de información por el canal de comunicación.
El documento WO 95/26112 A1 describe un método y equipamiento para transmitir mensajes, incluyendo mensajes de servicio y mensajes de planificación, a intervalos regulares a estaciones de radio móviles. El mensaje de programa incluye, para cada mensaje de servicio por transmitir durante un periodo del programa, datos que indican si dicho mensaje de servicio fue transmitido durante el anterior periodo del programa. Si se requiere, el mensaje de programa indica además la transmisión de mensajes de servicio que repiten mensajes de servicio ya transmitidos durante dicho periodo.
En vista de lo anterior, será evidente para los expertos en la técnica que existe necesidad de un sistema y/o un correspondiente método que permita abordar uno o más de los cuatro problemas antes mencionados. Por ejemplo, en la técnica existe necesidad de un sistema y/o método para reducir la necesidad de que una estación móvil (MS) relea parámetros de información del sistema en el cambio de célula cuando, en realidad, dichos parámetros no cambian en absoluto de una célula a otra.
Resumen de la invención
En un sistema o red de telecomunicaciones celular, se transmite información del sistema desde una red UTRAN a las estaciones de una célula en modo de espera y/o conectadas. En esencia, la información del sistema puede organizarse como un árbol que incluye bloques maestros de información y bloques de información del sistema subyacentes. Un bloque de información maestro, transmitido por un canal maestro, aporta a una MS receptora referencia(s) a cierto número de bloques de información del sistema de una célula, incluyendo información de planificación para dicho(s) bloque(s) de información del sistema. Un bloque de información del sistema agrupa elementos de información del sistema de la misma o parecida naturaleza. Distintos bloques de información del sistema transmitidos pueden tener distintas características, por ejemplo, respecto a su tasa de repetición y/o a las peticiones a la MS para que relea bloques de información del sistema. Los bloques de información del sistema contienen parámetros reales de información del sistema y/o referencias a otro(s) bloque(s) de información del sistema, incluyendo información de planificación para esos bloques de información del sistema.
En ciertos ejemplos de realización, se transmiten etiquetas (tags) en bloques maestros de información. Cada etiqueta está asociada con uno o más parámetros del sistema. Por ejemplo, un determinado valor de una etiqueta puede ser indicativo de valores particulares para tres parámetros distintos de información del sistema. En cada célula, una estación base (BS) transmite o emite valores de etiquetas actualmente válidos para esa célula por un canal de control. Bloques de información del sistema que incluyen los propios parámetros de información del sistema son transmitidos a su vez por la estación base (BS) de cada célula por el mismo canal de control u otro distinto. Cuando una estación móvil entra en una nueva célula y se enlaza con un nuevo canal de control, lee los valores de etiqueta válidos en esa nueva célula a través del canal de control maestro. Si la MS determina que ya ha almacenado y/o está utilizando los parámetros de información del sistema correspondientes a todos los valores de etiqueta válidos, no es necesario que la MS lea los parámetros de información del sistema en la nueva célula tras un cambio de célula. Si, en cambio, la MS determina que no tiene almacenados ciertos parámetros de información del sistema correspondientes a valores de etiqueta válidos en la nueva red, la MS lee los parámetros de información del sistema necesarios. Así pues, en ciertos ejemplos de realización de esta invención, se aporta el uso de diversas etiquetas en una célula, en que cada etiqueta incluye parte de la información del sistema, con lo que es posible cambiar un subconjunto de etiquetas en una célula, permitiendo así que una MS sólo tenga que leer la nueva información del sistema que resulta pertinente.
Como advertirán los expertos en la técnica, diferentes ejemplos de realización de la presente invención pueden resultar en una o más de las siguientes ventajas. Por ejemplo, la estación móvil no tiene que releer la misma información del sistema cada vez que cambia de célula, o cuando se desplaza dentro de una misma célula. Esto ahorra recursos de radio y reduce el consumo de batería en la MS, con lo que mejora el tiempo en espera de la MS. Otra ventaja es que la demora asociada con la lectura de todos los parámetros de información del sistema en cada cambio de célula puede reducirse mediante la reutilización de parámetros de información del sistema almacenados (en caché) cuando los valores de etiqueta válidos no varían tras un cambio de célula. Con ciertos ejemplos de realización, en cada cambio de célula la MS sólo tiene que leer los parámetros de información del sistema nuevos que no estén ya almacenados en la MS.
Breve descripción de las ilustraciones
Los anteriores y otros objetos, características y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción de ejemplos de realización preferentes y su ilustración mediante las ilustraciones adjuntas en las que los números de referencia se refieren a partes semejantes. Aunque en muchas de las figuras se muestran componentes y bloques funcionales individuales, los expertos en la técnica advertirán que estas funciones pueden ser realizadas por circuitos de hardware individuales, por ordenadores de propósito general o microprocesadores digitales adecuadamente programados, por un circuito integrado de aplicación específica (ASIC) y/o por uno o más procesos de señalización digital.
La figura 1 es un diagrama de bloques funcionales que ilustra un sistema universal de telefonía móvil (UMTS) en el que puede utilizarse la presente invención.
La figura 2 es un diagrama de bloques funcionales de una estación móvil (MS) que puede utilizarse en el sistema/red de la figura 1 en ciertos ejemplos de realización de esta invención.
La figura 3 es un diagrama de bloques funcionales de un controlador de red radio (RNC) y una correspondiente estación base (BS) que pueden utilizarse en el sistema/red de la figura 1 en ciertos ejemplos de realización de esta invención.
La figura 4 es un diagrama esquemático según un ejemplo de realización de esta invención en el que se ilustra que una MS no tiene que releer parámetros del sistema todavía válidos al efectuar un cambio de célula (por ejemplo, cuando el valor de etiqueta válido se mantiene igual de la primera célula a la segunda célula).
La figura 5 es un diagrama esquemático según un ejemplo de realización de esta invención en el que se ilustra la ruta de una MS a través de una pluralidad de células en el sistema/red de la figura 1, donde la MS a veces necesita leer nuevos parámetros de información del sistema al hacer un cambio de célula y a veces no.
La figura 6 es un diagrama esquemático que ilustra una pluralidad de células del sistema/red de la figura 1 donde se muestran tres agrupamientos separados de células, y cada grupo de células tiene al menos una etiqueta válida en común con otras células de ese grupo particular.
La figura 7 ilustra una pluralidad de canales de control distintos que pueden utilizarse en el sistema/red de las figuras 1 a 6.
La figura 8 es un esquema que ilustra cómo los bloques maestros de información transmitidos por un canal de control maestro pueden incluir información para dirigir las estaciones móviles a canales de control esclavos en particular y bloques de información del sistema transmitidos por los mismos.
La figura 9 es un diagrama esquemático que ilustra tres células distintas de un sistema/red según un ejemplo de realización de esta invención, en el que el mismo valor de etiqueta (y por tanto los mismos parámetros de información del sistema correspondientes a la misma) es/son válidos en dos de las tres células.
La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra los pasos dados por una estación móvil (MS) al hacer un cambio de célula según un ejemplo de realización de esta invención.
La figura 11 ilustra el primer y el segundo bloques de cabecera transmitidos por respectivos canales de control maestros en la primera y la segunda células del sistema/red de la figura 1, en que cada bloque incluye canales esclavos y/o información de planificación relacionada con determinados valores de etiqueta válidos.
La figura 12 es un diagrama de bloques según un ejemplo de realización de esta invención, que ilustra cómo una estación base puede transmitir bloques de cabecera por un canal de control maestro tanto para la célula definida por esa estación base como también para célula(s) adyacente(s).
La figura 13 ilustra bloques de información del sistema según un ejemplo de realización de esta invención, incluyendo bloques de información del sistema con parámetros transmitidos por un primer y un segundo canales de control esclavos en una célula del sistema/red de la figura 1.
La figura 14 ilustra que cada valor de etiqueta puede tener un diferente intervalo de tiempo en un determinado canal de control esclavo en ciertos ejemplos de realización de esta invención.
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La figura 15 es una gráfica según un ejemplo de realización de esta invención que ilustra cómo una estación móvil (MS) recibe nuevos parámetros de información del sistema al detectar un cambio en un valor o valores de etiqueta válidos en una célula particular.
La figura 16 es una gráfica que ilustra un ejemplo de realización de esta invención en el que no se aportan valores de etiqueta, y una estación móvil (MS) recibe datos de parámetros de información del sistema mediante actualizaciones periódicas: este ejemplo de realización de preferencia se utiliza para parámetros/elementos de información del sistema que son válidos durante breves periodos de tiempo.
La figura 17(a) es una gráfica/tabla que ilustra características de unos ejemplos de bloques de información del sistema y bloques maestros según un ejemplo de realización de esta invención.
La figura 17(b) es una continuación de la figura 17(a).
Descripción detallada de las ilustraciones
En la siguiente descripción, con fines explicativos y no de limitación, se exponen detalles específicos como ejemplos de realización particulares, arquitecturas de red, flujos de señales, protocolos, técnicas, etc. a fin de facilitar la comprensión de la presente invención. Sin embargo, será evidente para los expertos en la técnica que la presente invención puede practicarse en otros ejemplos de realización que se apartan de estos detalles específicos. Por ejemplo, aunque la presente invención se describe en el contexto ejemplar de un sistema de comunicaciones móviles por radio CDMA (Acceso Múltiple por División de Código), también puede emplearse en otros tipos de sistemas de comunicaciones como TDMA (Acceso Múltiple por División del Tiempo) y similares. En ciertos casos, se omiten descripciones detalladas de métodos, interfaces, dispositivos, protocolos y técnicas de señalización ya conocidos, a fin de no sobrecargar la descripción de la presente invención con detalles innecesarios.
La figura 1 ilustra un contexto ejemplar de un sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS) en el que puede implementarse la presente invención. Una red central externa 1 de circuitos conmutados característica podría ser, por ejemplo, la red pública de telefonía conmutada (PSTN) y/o la red digital de servicios integrados (ISDN o RDSI). Otra red externa de circuitos conmutados puede corresponder a otra Red de radio Pública Móvil Terrestre (PLMN) 3. Una red central externa 5 de paquetes conmutados característica puede ser, por ejemplo, una red IP como Internet. La red (o redes) central está acoplada a los correspondientes nodos de servicio 7 de la red. La red PSTN/RDSI 1 y/o otras redes PLMN 3 están conectadas a un Nodo Central de Conmutación de Circuitos (CSCN) 9, como un centro de conmutación móvil (MSC), que aporta servicios de conmutación de circuitos. El UTMS puede coexistir con una red celular existente, como el Sistema Global para comunicación Móvil (GSM), en el que MSC 9 está conectado por la interfaz 11 con un subsistema de estación base 13 que a su vez está conectado a la estación base de radio (BS) 15 por la interfaz 17.
La red de paquetes conmutados 5 está conectada por la interfaz 19 con un Nodo Central de Conmutación de Paquetes (PSCN), por ejemplo un nodo 21 del Servicio General de Radio por Paquetes (GPRS), adaptado para aportar servicios del tipo de conmutación de paquetes en un contexto GSM, que a veces se denomina un nodo de servicio GPRS servidor (SGSN). Cada uno de estos nodos de servicio 9, 21 de la red central también está conectado a la red de acceso de radio terrestre UTMS (UTRAN) 23 por una interfaz de red de acceso radio. La UTRAN 23 incluye uno o más sistemas de red radio (RNS) 25, cada uno con un controlador de red radio (RNC) 27 acoplado a una pluralidad de estaciones base (BS) 28 y a otros RNCs de la UTRAN 23. Cada BS 28 incluye, entre otras cosas, al menos un transceptor y un controlador de estación base.
De preferencia, el acceso de radio por la interfaz de radio 29 es inalámbrico y está basado en CDMA de banda ancha (WCDMA), y los canales de radio individuales se adjudican utilizando canalización CDMA o códigos de spreading. Naturalmente, pueden utilizarse otros métodos de acceso alternativos, como TDMA o cualquier otro tipo de CDMA. WCDMA aporta banda ancha y otros requisitos para alta velocidad de transmisión, además de características robustas como transferencia (handoff) de diversidad para asegurar servicios de comunicación de alta calidad en entornos frecuentemente cambiantes como cuando se hacen cambios de célula. A cada estación móvil (MS) 30 se le puede asignar su propio código de scrambling para que una BS 15, 28 puede identificar las transmisiones de esa MS particular 30, o alternativamente una MS puede utilizar el código de scrambling de la estación base junto con un código de canalización específico de la MS. Cada MS también puede utilizar su propio código de scrambling para identificar transmisiones de la estación o las estaciones base 15, 28, ya sea por un canal común o de transmisión general o transmisiones específicamente dirigidas a esa MS.
Como se ha mencionado antes, las transmisiones de radio de cada estación base (BS) 15, 28 cubren un área geográfica denominada "célula". Cada BS 15, 28 define una célula que tiene uno o más sectores. Cada MS 30 situada en una célula definida por una BS particular se comunica con al menos esa BS por la interfaz de radio inalámbrica 29. Como se explica más adelante, esta invención se refiere principalmente a comunicaciones entre estaciones base 15, 28 y estaciones móviles 30 por una interfaz inalámbrica 29.
La figura 2 es un diagrama de bloques funcionales simplificado de un ejemplo de estación móvil 30 que puede utilizarse en el sistema/red de la figura 1, y por tanto en ciertos ejemplos de realización de esta invención. La MS 30 incluye una antena 31 para transmitir y recibir señales a y desde una o más estaciones base 15, 28 por la interfaz de radio 29. La antena 31 está acoplada a circuitos transceptores de radio que incluyen un modulador 33 acoplado al transmisor 35 y un desmodulador 37 acoplado al receptor 39. Las señales de radio transmitidas pueden incluir señales de control por canales de control maestros y/o esclavos como se describe a continuación, así como señales de tráfico. La unidad 41 de control y procesamiento de datos y la memoria 43 incluyen circuitos para implementar las funciones de audio, lógica y control de la MS 30. La memoria 43 almacena programas, datos y cachés de parámetros de información del sistema como se describe a continuación (por ejemplo, bloques de información del sistema y/o valores de información del sistema correspondientes a valores de etiqueta válidos). La unidad de control y procesamiento de datos 41 lleva acoplados un altavoz o auricular convencional 45, micrófono 46, teclado 47 y pantalla 48 para componer la interfaz de usuario de la MS 30 (por ejemplo, un teléfono móvil). La batería 49 puede utilizarse para alimentar los distintos circuitos necesarios para el funcionamiento de la MS 30. Como se advertirá por los ejemplos de realización de esta invención expuestos más adelante, la duración de la batería 49 puede prolongarse gracias a aspectos inventivos de esta invención.
La figura 3 ilustra un diagrama de bloques funcionales de un ejemplo de estación base (BS) 15, 28 en comunicación con un controlador de red radio (RNC) 27. Como se ilustra, cada BS incluye una unidad de control y procesamiento de datos 51 que, además de realizar operaciones de procesamiento relativas a las comunicaciones con el RNC 27, pueden realizar varias operaciones de medición y control asociadas con el equipamiento de radio de la estación base, incluyendo transceptores 53 conectados a una o más antenas 54. Las estaciones base 15, 28 pueden estar basadas en ATM (modo de transferencia asíncrono) en ciertos ejemplos de realización, de manera que en cada estación base la unidad de control 51, transceptor(es) 53 y terminales de central pueden estar interconectados a través de un centro de conmutación ATM. Las unidades de control 51 también pueden servir para controlar qué información se transmite desde la BS por diversos canales de control, y cuándo se transmite dicha información.
Según esta invención, con el uso de "etiquetas" (tags) para identificar bloques de información del sistema con igual contenido, los mismos bloques de información del sistema pueden generalmente compartirse más a menudo lo que resulta en menores demoras de acceso y menor consumo de energía por una MS 30 en los cambios de célula. El hecho de compartir información del sistema entre células y la condición flexible de las áreas de la red que comparten parámetros constituyen ventajas significativas asociadas con ciertos ejemplos de realización de esta invención. Los parámetros de información del sistema almacenados en las memorias 43 de respectivas estaciones móviles 30 pueden ser utilizados por una MS 30 en más de una célula dependiendo del agrupamiento de parámetros de información del sistema y la división de la red. En cada célula, la BS que la define puede transmitir por un canal de control una lista de valores de etiqueta válidos para esa célula a estaciones móviles 30 situadas en esa célula. Según los valores de etiqueta válidos que se transmitan, la MS 30 receptora puede tener que leer o no parámetros de información del sistema también transmitidos por la BS que correspondan a los valores de etiqueta válidos, dependiendo de si la MS ya tiene almacenados o no los parámetros correspondientes a los valores de etiqueta que son válidos en la célula en que está situada la MS.
En consecuencia, ciertos ejemplos de realización de esta invención aprovechan la circunstancia de que muchas células de una red celular de comunicaciones están configuradas de formas semejantes. Sin embargo, las áreas geográficas o las células específicas que comparten los ajustes de configuración (y por tanto potencialmente los mismos parámetros de información del sistema) son específicas de la red y típicamente no se conocen en el momento en que se establece un estándar. En particular, estas áreas pueden no ser idénticas a áreas lógicas ya definidas como áreas de situación/enrutamiento, sino que pueden depender de factores dinámicos como el entorno (por ejemplo, de tráfico o geográfico) o el tipo de hardware utilizado. Según esta invención, la información del sistema puede compartirse en áreas que están definidas por el operador de la red celular.
En ciertos ejemplos de realización, el operador de la red celular puede decidir cómo deben agruparse los parámetros de información del sistema para su transmisión por los canales de control de diversas células. En otras palabras, los agrupamientos de parámetros pueden especificarse por el canal o canales de control de transmisión de una célula antes que con una especificación estándar. Como resultado, en ciertos ejemplos de realización puede ser posible que un operador de una red haga un agrupamiento más eficiente para una red o subred particular de lo que era posible prever en el momento en que se redactó un estándar. Así pues, en ciertos ejemplos de realización el sistema y/o método según ciertos ejemplos de realización de esta invención puede aportar flexibilidad ante una futura evolución del estándar en respuesta a futuras necesidades.
Según un ejemplo de realización de esta invención, la figura 4 ilustra una estación móvil (MS) 30 que se encuentra en proceso de desplazarse de una primera célula definida por la estación base (BS) 28a (célula antigua) a una segunda célula definida por la estación base (BS) 28b (nueva célula). BS 28a en la célula antigua transmite por un canal de control valor(es) de etiqueta (por ejemplo, valor de etiqueta 17) que son válidos para la célula antigua. Como se muestra en la figura 4, la estación base 28a está transmitiendo continuamente por su canal de control maestro que el valor de etiqueta 17 es válido en la célula antigua. La estación base 28a transmite por otro(s) canal(es) de control, por ejemplo canales esclavos, al menos un bloque de información del sistema 55 que incluye parámetro(s) de información del sistema que corresponden al valor de etiqueta 17. En el ejemplo de realización de la figura 4, en el bloque 55 se transmiten los siguientes valores para los parámetros de información del sistema X, Y y Z: X = 5, Y = 13 y Z = 8 (es decir, estos parámetros corresponden al valor de etiqueta 17).
Si bien en ciertos ejemplos de realización aquí descritos pueden utilizarse canales maestro y esclavo para transmitir el/los bloque(s) maestro(s) 57 y los bloques de información del sistema 55, respectivamente, se advierte que este no tiene por qué ser el caso en todos los ejemplos de realización de esta invención. Por ejemplo, en ciertos ejemplos de realización de esta invención, los bloques maestros (es decir, los bloques de cabecera) 57 y los bloques de información del sistema 55 pueden transmitirse por el mismo canal de control.
Como se muestra en la figura 4, el valor de etiqueta 17 también es válido en la nueva célula definida por la estación base 28b. En otras palabras, los mismos parámetros de información del sistema (X = 5, Y = 13 y Z = 8) son válidos y se utilizan tanto en la célula antigua como en la nueva. Así, la estación base 28b también está transmitiendo por un canal de control maestro información que indica que el valor de etiqueta 17 es válido, y transmite al menos un bloque de información del sistema 55 por uno de sus canales de control esclavos.
Con referencia aún a la figura 4, cuando está situada en la célula antigua definida por la estación base 28a, la MS 30 utiliza los parámetros X = 5, Y = 13 y Z = 8. La MS 30 sólo necesita monitorizar el canal de control de la célula antigua buscando un cambio en estos parámetros. Mientras la estación base 28a transmita que el valor de etiqueta 17 es válido en esa célula, la MS 30 no necesita monitorizar ni releer los bloques de información del sistema 55 transmitidos por otro(s) canal(es) de control como canal(es) esclavo(s) mientras se encuentre en esa célula.
Cuando la MS 30 se desplaza de la célula antigua a la nueva célula, la MS se acopla con el canal de control maestro de la nueva estación base 28b (es decir, un nuevo canal de control maestro). Al determinar que esa estación base 28b está transmitiendo por su canal de control maestro información que indica que el valor de etiqueta 17 es válido en la nueva célula, la MS 30 determina que ya tiene almacenados los parámetros de información del sistema correspondientes a ese valor de etiqueta y por tanto se da cuenta de que puede seguir utilizando los mismos parámetros de información del sistema que utilizaba en la anterior célula. Así, no es necesario que la MS lea o relea los parámetros de información del sistema por medio de los bloques 55 transmitidos por la estación base 28b de la nueva célula en los otros canales de control. Esto reduce el número de pasos que debe realizar la MS 30 al hacer un cambio de célula, con lo que se reduce el consumo de energía y/o se permiten solicitudes de acceso más rápidas por la MS en la nueva célula.
En una célula dada, el o los valores de etiqueta cambian cada vez que cambian los parámetros de información del sistema válidos en esa célula. Alternativamente, los valores de etiqueta válidos pueden cambiar de una célula a otra. Las estaciones móviles 30 pueden almacenar en su memoria 43 los bloques de información del sistema 55 recibidos para un posible uso en la célula en que la MS está situada así como para uso futuro en otras células. Las mismas etiquetas (y por tanto los valores de los parámetros de información del sistema que corresponden a dichas etiquetas) pueden ser válidas para cualquier grupo de células definido de una manera flexible, por ejemplo un área de situación que incluya una pluralidad de células, un área de enrutamiento o toda una red celular de comunicaciones. En una célula dada, las etiquetas que son válidas en esa célula y otros parámetros críticos con respecto al tiempo pueden ser transmitidos por un canal de control maestro desde la BS servidora, y la BS puede utilizar uno o más canales esclavos para transmitir los bloques de información del sistema 55 que corresponden a las etiquetas válidas, incluyendo los valores de los propios parámetros.
Cuando las estaciones móviles 30 hacen un cambio de célula, es importante notificar o informar rápidamente a las estaciones móviles de qué etiqueta(s) son válidas en la nueva célula. Por consiguiente, esa información se envía por un canal específico, aquí denominado el canal maestro. La información sobre las etiquetas válidas se envía en bloques de cabecera 57 (véanse figuras 7 y 8). Cada bloque de cabecera puede incluir, por ejemplo, todos los valores de etiqueta que son actualmente válidos en esa célula. Además de los bloques de cabecera, los parámetros de información del sistema que corresponden a los respectivos valores de etiqueta válidos se dividen en bloques de información del sistema 55 que son transmitidos desde la estación base por uno o más canales distintos, potencialmente con distintas velocidades binarias, aquí denominados canales esclavos. Los canales maestro y esclavo aquí descritos pueden ser diferentes canales lógicos, de transporte o incluso físicos. Sin embargo, es preferible que al entrar en una nueva célula la MS 30 sólo tenga que leer uno de estos canales (es decir, el canal maestro) sin tener que dedicar el tiempo o los recursos necesarios para leer otros canales como los canales esclavos.
La figura 5 ilustra una pluralidad de cambios de célula a medida que la MS se desplaza de célula a célula a través de una red en la que se utilizan diferentes etiquetas para diferentes bloques de información del sistema. La MS 30 empieza en la célula A, después pasa a la célula B, después a la célula C, a la célula D, a la célula E, a la célula F, a la célula G y finalmente a la célula H. Cada célula es definida por su propia estación base 28. Las células A y B de la figura 5 son las mismas que la célula antigua y la nueva célula de la figura 4. Con referencia a las figuras 4 y 5, el valor de etiqueta 17 (y por tanto los parámetros X = 5, Y = 13 y Z = 8) es válido en cualquiera de las células A, B, C, D, G y H, pero no es válido en las células E y F. En cambio, el valor de etiqueta 42 es válido en las células E y F. La MS 30 puede almacenar o guardar en caché bloques de información del sistema 55 de manera que la misma información almacenada pueda ser utilizada por la MS en un futuro cuando cambie de una célula a otra con los mismos ajustes del sistema, sin tener que releer los parámetros de un canal de control transmitido por la BS pertinente en la nueva célula.
Como se muestra en la figura 5, los círculos "O" en las interfaces de célula (es decir, cambios de célula por la MS 30) ilustran que al pasar de una célula a otra donde los mismos valores de etiquetas son válidos, la MS puede simplemente utilizar parámetros de información del sistema almacenados en caché sin necesidad de leer nuevos valores para los parámetros de información del sistema. Al cambiar de célula, la MS abandona el canal de control maestro de la antigua célula y se acopla al nuevo canal de control maestro de la BS de la nueva célula. La MS lee del canal de control maestro de la nueva célula las etiquetas que son válidas en la nueva célula. Si la MS determina que ya tiene almacenados valores de parámetros que corresponden a los valores de etiqueta válidos en la nueva célula, la MS puede utilizar dichos valores sin tener antes que leer o releer esos valores de parámetros en la nueva célula.
Sin embargo, al pasar de la célula D a la célula E (es decir, cuando el valor de etiqueta válido cambia en el momento del cambio de célula) la "x" en la interfaz entre células indica que la MS 30 debe leer nuevos valores para los parámetros de información del sistema una vez que esté en la célula E porque no los había almacenado previamente. Por ejemplo, en las tres ubicaciones marcadas con "x" o cruces en la figura 5, puede ser necesario que la MS 30 lea desde la red nuevos valores para los parámetros de información del sistema: en concreto, en la "x" número 1 que es en el registro; en la "x" número 2, cuando pasa de la célula D a la célula E en la que cambian los valores de etiqueta válidos y por tanto se utilizan los nuevos parámetros de información del sistema, y otra vez en la "x" 3, cuando pasa de la célula F a la célula G al cambiar otra vez de vuelta. En el cambio de célula desde la célula D a la E, la MS se acopla al nuevo canal de control maestro de la célula E y lee que la etiqueta 42 es válida en la nueva célula E. La MS determina que actualmente no tiene almacenados parámetros de información del sistema ni valores de parámetros correspondientes a la etiqueta 42, y por tanto determina que debe acceder al canal o canales esclavos de la célula E a fin de leer los nuevos valores para los parámetros de información del sistema que corresponden a la etiqueta 42 antes de que dichos valores puedan ser utilizados por la MS en la nueva célula E.
En ciertos ejemplos de realización de esta invención, la MS 30 puede configurarse para que almacene en la memoria 43 bloques de información del sistema 55 de muchas células distintas para que la MS 30 pueda utilizar los valores de parámetros almacenados cuando vuelva a una célula anteriormente visitada o a una célula que utilice los mismos valores de etiquetas que una célula anteriormente visitada, aunque entre una y otra haya visitado células con valores distintos. Dicho de otro modo, en tales ejemplos de realización se puede evitar la lectura de nuevos valores de información del sistema como la "x" 3 de la figura 5 (es decir, la MS puede tener almacenados los parámetros para el valor de etiqueta 17 de la célula G aunque antes estuviera en cualquiera de las células A - D). En estos ejemplos de realización, cuando se encuentra en la célula A, por ejemplo, la MS 30 almacena en la memoria 43 un bloque de información del sistema 55 que corresponde al valor de etiqueta 17. La MS 30 mantiene este bloque 55 en su memoria mientras se desplaza desde la célula A y por las células B - H. Así, la MS no tiene que releer nuevos bloques de información del sistema 55 del canal o canales esclavo(s) al entrar en las células B, C y D. Más aún, como el bloque 55 correspondiente a la etiqueta 17 se mantuvo en la memoria 43 cuando la MS 30 estaba en las células E y F (aunque el bloque no se utilizara en esas dos células), cuando la MS 30 entra en la célula G y determina que el valor de etiqueta 17 vuelve a ser válido, la MS puede simplemente recuperar de su memoria el bloque 55 correspondiente a la etiqueta 17 sin tener que releer los bloques de información del sistema 55 del canal o canales esclavo(s) de la célula G. Esto puede reducir aún más el consumo de batería y mejorar la eficiencia de los cambios de célula.
Aunque las figuras 4 - 5 ilustran sólo la transmisión de un único valor de etiqueta por una estación base de cada célula, según ciertos ejemplos de realización de esta invención en cada célula pueden ser válidos múltiples valores de etiqueta. Así pues, varios bloques de información del sistema 55 pueden ser utilizados simultáneamente en una misma célula a fin de manejar con eficiencia parámetros que varían de distintas maneras. Por ejemplo, algunos parámetros pueden ser constantes en toda un área de ubicación o un área de enrutamiento, mientras que otros parámetros sólo son constantes en células de un sitio de células (en ciertos ejemplos de realización un sitio de células puede constar de diversas células, por ejemplo tres células).
La figura 6 ilustra una red que incluye una pluralidad de células, donde los valores de etiqueta 4, 5 y 6 corresponden a bloques de información del sistema que son válidos en áreas más amplias. Estas áreas más amplias están separadas por los bordes en línea de puntos o trazos que se muestran en la figura 6 (es decir, la red de la figura 6 está dividida en tres áreas amplias distintas). En la primera área de células (que incluye una pluralidad de células, como se ilustra) el valor de etiqueta 4 es válido en todas las células. En la segunda área de células, el valor de etiqueta 5 (pero no el valor de etiqueta 4) es válido en todas las células. En la tercera área de células, el valor de etiqueta 6 (pero no los valores de etiqueta 4 ó 5) es válido en todas las células. Las células A, B y C de la figura 6 están todas en la primera área de células, mientras que la célula D está en la segunda área de células. En ciertos ejemplos de realización, cada sitio de células (por ejemplo, un grupo de tres células que usan valores de etiqueta comunes, ilustrado en sombreado en la figura 6) puede tener su propio bloque de información del sistema con una única etiqueta de caché.
Todavía con referencia a la figura 6, cada célula ilustrada tiene dos valores de etiqueta válidos y por tanto dos bloques de información del sistema válidos (por ejemplo, la célula C tiene dos valores de etiqueta válidos, que son 4 y 30). Algunos parámetros de información del sistema son compartidos por un grupo de células en áreas grandes (por ejemplo, separadas por las líneas de puntos o trazos de la figura 6). Los correspondientes valores de etiqueta se indican con los números situados más a la izquierda en cada célula (los valores de etiqueta 4, 5 y 6). Otros parámetros de información del sistema están en bloques 55 compartidos por un número menor de células. Por ejemplo, el valor de etiqueta 26 sólo es compartido por las tres células de un sitio de células situado en la primera área de células. Las etiquetas de caché correspondientes a este segundo bloque se indican con el número situado más a la derecha en cada célula. Así, por ejemplo, cuando una estación móvil 30 se desplaza de la célula A a la célula B de la figura 6, la MS no necesita leer ningún bloque del sistema 55 por canales esclavos, porque la MS determina a partir de la BS de la célula B que las etiquetas 4 y 26 siguen siendo válidas (es decir, no hay nuevas etiquetas válidas después del cambio de célula). Sin embargo, cuando una MS se desplaza de la célula A a la célula C de la figura 6, la MS determina que el nuevo valor de etiqueta 30 es válido, de manera que la MS tiene que leer uno o más bloques de información del sistema 55 correspondientes al valor de etiqueta 30 al entrar en la célula C (a menos que la MS haya almacenado con anterioridad el bloque correspondiente al valor de etiqueta 30), pero no tiene que leer un bloque 55 correspondiente al valor de etiqueta 4 porque este valor de etiqueta sigue siendo válido tras el cambio de célula. Todavía con referencia a la figura 6, una MS 30 que pasara de la célula A a la célula D determinaría que en la célula D son válidos dos valores de etiqueta distintos. Así, al entrar en la célula D, la MS tendría que leer bloques de información del sistema 55 correspondientes a los valores de etiqueta 5 y 31 por canales esclavos de la célula D (a menos que la MS hubiera almacenado con anterioridad los bloques correspondientes a los valores de etiqueta 5 y 31). En aún otros ejemplos de realización, tres o más valores de etiqueta pueden ser válidos en una misma célula en un momento dado. Como se advierte en la figura 6, un operador del sistema puede cambiar dinámicamente los valores de etiqueta en las células de toda una red durante el funcionamiento de la red con el fin de manipular parámetros del sistema para adaptarlos a parámetros nuevos y/o modificados que el operador desea implementar.
La figura 7 ilustra ejemplos de bloques de cabecera (también denominados aquí bloques de información maestros) 57 transmitidos por una BS 15, 28 de ejemplo por un canal de control maestro, y ejemplos de bloques de información del sistema 55 transmitidos por la BS por canales esclavos 1 - 3. En ciertos ejemplos de realización de esta invención, los bloques de cabecera 57 transmitidos por el canal de control maestro pueden especificar la ubicación y/o parámetros de los bloques de información del sistema 55 transmitidos por canal(es) esclavo(s). Por ejemplo, bloque de cabecera o bloque de información maestro 57 para indicar que el valor de etiqueta 4 es válido también puede incluir información para informar a las estaciones móviles 30 receptoras de dónde y cuándo se transmiten los bloques de información del sistema 55 que incluyen los ajustes de parámetros para el valor de etiqueta 4 (es decir, por qué canal esclavo y en qué tiempo/trama en ese canal). Este concepto se ilustra en las figuras 8 y 11 (es decir, el bloque maestro de información 57 puede incluir información para dirigir una MS receptora a los canales esclavos y/o los bloques de información del sistema adecuados).
Aunque las figuras 7 - 8 ilustran la transmisión de los bloques 55 y 57 por estaciones base en canales de control distintos, esto no tiene por qué ser así en todos los ejemplos de realización de esta invención. Por ejemplo, en ciertos ejemplos de realización alternativos, los bloques de cabecera 55 y 57 pueden ser transmitidos o difundidos por el mismo canal.
La figura 9 ilustra una implementación de un ejemplo de realización de esta invención relativo a parámetros de información del sistema que pueden compartirse a través de límites de célula. Ciertos tipos de información del sistema, como información de la red central, pueden ser iguales en muchas células. Para no tener que releer esta información en cada cambio de célula, los bloques de información del sistema 55 que contienen esta información pueden tener largos plazos de caducidad (que se comentan con más detalle más adelante) y/o etiquetas de valor relativamente grande (las etiquetas de valor grande pueden corresponder a largos plazos de caducidad en ciertos ejemplos de realización). Al utilizar los mismos valores de etiqueta en células configuradas de manera similar, las estaciones móviles 30 pueden evitar la relectura de bloques de información del sistema 55 en cada cambio de célula. Utilizando valores de etiqueta relativamente grandes se pueden formar muchas áreas con información mutuamente distinta. Como se muestra en la figura 9, las células A y B utilizan el mismo valor de etiqueta 7. Así, las estaciones móviles 30 que se desplazan entre la célula A y la célula B no necesitan releer el bloque de información del sistema correspondiente al valor de etiqueta 7. Sin embargo, la célula C utiliza diferentes valores de información del sistema y por tanto tiene otro valor de etiqueta válido 12. Así, las estaciones móviles 30 que se desplazan entre, por ejemplo, las células B y C deben leer un bloque de información del sistema correspondiente al valor de etiqueta 12 cuando entran en la nueva célula C (a menos que la MS ya lo tenga almacenado).
La figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra ciertos pasos según un ejemplo de realización de esta invención cuando una estación móvil 30 se desplaza de una célula a otra. En el paso 101, se determina si hay un cambio de célula (por ejemplo, si la MS se acopla a un nuevo canal de control maestro). Si es así, la MS 30 lee los valores de etiqueta válidos para la nueva célula del bloque de cabecera 57 recibido (véase el paso 103) por el nuevo canal de control maestro. La MS analiza los valores de etiqueta válidos que acaba de recibir y determina si ya tiene almacenado(s) en su memoria 43 bloques de información del sistema 55 sin caducar correspondiente(s) a los valores de etiqueta válidos para la nueva célula (véase el paso 105). Si es así, la MS no necesita releer la misma información y puede realizar inmediatamente un intento de acceso o volver a un modo de espera o reposo (véase el paso 107). Sin embargo, si en el paso 105 se determina que la MS ha leído nuevos valores de etiqueta para los cuales no tiene almacenados bloques de información del sistema 55 sin caducar, entonces la MS determina si tiene almacenados bloques de información del sistema 55 sólo para algunos valores de etiqueta (véase el paso 109) válidos en la nueva célula. Si es así, entonces la MS recupera los bloques de información del sistema 55 y los correspondientes parámetros de información del sistema que ya ha almacenado para esas etiquetas válidas (véase el paso 111). A continuación la MS determina, mediante el/los bloque(s) de cabecera 57, cuándo la estación base de la nueva célula va a transmitir o difundir los bloques de información del sistema 55 para los nuevos (o desconocidos) valores de etiqueta válidos (véase el paso 113). Después la MS 30 lee los bloques de información del sistema 55 apropiados, que corresponden a los nuevos valores de etiqueta, por el canal esclavo apropiado (véase el paso 115). Una vez que la MS ha almacenado los parámetros correspondientes a todas las etiqueta(s) válida(s) de la nueva célula en que la MS está situada, puede realizar un intento de acceso o volver a un modo de espera o reposo (véase el paso 107). Después la MS 30 puede monitorizar cambios de célula, expiración de etiquetas, la presencia de nuevas etiquetas en bloques maestros de la misma célula o cualquier otra indicación de que necesita leer nuevos bloques con parámetros del sistema.
Con referencia a la figura 11, cada bloque de cabecera 57 puede incluir, por ejemplo, un identificador PLMN, un identificador de célula, una lista de bloques de información del sistema asociados con etiquetas válidas identificados en el bloque de cabecera (es decir, una lista de bloques 55 actualmente en uso en esa célula), un valor de etiqueta e información de planificación (por ejemplo, tiempo/trama y canal esclavo) referente a dónde y cuándo los correspondientes bloques de información del sistema son transmitidos por la BS de la célula. En cada instante de tiempo, una serie de bloques de información 55 está en uso en una célula. Una lista de esos bloques 55 es transmitida repetidamente por la BS de la célula en, por ejemplo, el BCCH, en forma de bloque(s) maestro(s) de información 57. El bloque maestro de información 57 de preferencia es transmitido con una tasa de repetición predefinida y relativamente alta. Bloques 55 distintos pueden ser transmitidos con distintas tasas de repetición. De esta manera es posible transmitir grandes cantidades de información del sistema por medio de bloques 55 a tasas bajas sin interferir con la transmisión de bloques 57 que utilizan tasas más altas.
El identificador PLMN (por ejemplo, PLMN 27) permite a una MS 30 que reciba el bloque de cabecera 57 saber a qué red está conectada. Generalmente, una MS puede necesitar saber a qué red está conectada antes de que pueda evaluar las etiquetas transmitidas en una célula. Además, cada operador de red puede así planificar el uso de etiquetas con independencia de otros operadores de otras redes sin correr el riesgo de que una MS en desplazamiento (roaming) utilice un bloque almacenado en caché en la red equivocada (PLMN). Además, cada bloque de cabecera 57 puede contener un identificador de célula de manera que una MS receptora advierta en qué célula está situada, o alternativamente a qué célula de la red corresponde ese bloque.
Todavía con referencia a la figura 11, cada bloque de cabecera 57 puede incluir una lista de todas las etiquetas que son válidas en la célula a la que el bloque de cabecera 57 pertenece. Por ejemplo, en la célula A de la figura 11, los bloques de cabecera 57 indican que los valores de etiqueta 4, 26 y 181 son todos válidos. Los bloques de cabecera 57 para la célula B indican que las etiquetas 4, 26 y 182 son válidas en esa célula. Cada bloque de cabecera 57 puede también identificar el canal o los canales esclavos utilizados en esa célula para transmitir los bloques de información del sistema 55 correspondientes a cada valor de etiqueta válido. Con referencia a la figura 11, puede verse que en la célula A el canal esclavo 1 transmite los bloques de información del sistema 55 que incluyen los parámetros pertinentes que corresponden a los valores de etiqueta 4 y 26; mientras que el canal esclavo 2 es utilizado por la BS para transmitir los parámetros correspondientes al valor de etiqueta 181. De esta manera, la MS receptora sabe a qué canal esclavo ha de dirigirse para leer los necesarios bloques de información del sistema 55 que pueden estar relacionados con nuevos valores de etiqueta no almacenados anteriormente. Además, cada bloque de cabecera 57 puede incluir información que permite a una MS receptora determinar el tiempo de la próxima transmisión de un correspondiente bloque de información del sistema 55, y/o las tramas pertinentes en que se transmitirá el bloque.
Con referencia a la figura 12, los bloques de cabecera contienen típicamente información válida en la célula en que se transmiten los bloques. Sin embargo, en ciertos ejemplos de realización aquí descritos, una estación base de una célula ocasionalmente puede transmitir bloques de cabecera 57b y los correspondientes bloques de información del sistema 55 que de hecho pertenecen a células vecinas con el fin de facilitar cambios de célula más rápidos y/o más eficientes. En tales casos, el bloque de cabecera debe identificar a qué célula pertenece, ya sea por la identidad de la célula, por código de scrambling del canal de radio o de cualquier otra forma adecuada. De esta manera, la MS puede no tener ninguna necesidad de leer el canal de control de transmisión (BCCH) cuando cambia a una nueva célula con idéntica información de sistema. Esto facilita la rapidez del cambio cuando una MS se desplaza de una célula a otra, donde las células tienen ajustes de parámetros ligeramente distintos, aunque no hayan sido visitadas recientemente. Si la célula o las células vecinas utilizan bloques de información del sistema 55 no utilizados en la célula servidora, estos bloques también pueden ser transmitidos en la célula servidora, de preferencia con un intervalo de repetición más largo. La MS podría entonces decidir leer esta información y almacenarla por adelantado en la memoria 43 antes de desplazarse a la nueva célula. Si la MS 30 entra después en la célula vecina, ya tiene toda la información del sistema (o la mayor parte) necesaria para esa célula. La figura 12 ilustra bloques de cabecera 57 transmitidos por un canal de control maestro en una célula servidora particular. Como se muestra, la estación base de la célula servidora transmite tanto los bloques de cabecera 57a que corresponden a la célula servidora como el bloque de cabecera 57b relacionado con una célula vecina. Como se ilustra, el intervalo de transmisión para el bloque de cabecera 57b de la célula vecina es sustancialmente mayor que el intervalo para los bloques de cabecera 57a de la propia célula servidora.
La figura 13 ilustra ejemplos de bloques de información del sistema 55 para ser transmitidos en la célula A por los canales esclavos 1 y 2, respectivamente. Como se ilustra, cada bloque de información del sistema 55 puede incluir un valor de etiqueta, un plazo de caducidad y una lista de valores de parámetros de información del sistema que corresponden al valor de etiqueta listado. En este ejemplo particular, el canal de control esclavo 1 transmite bloques 55 que corresponden a los valores de etiqueta 4 y 26, mientras que el canal esclavo 2 transmite bloques 55 que corresponden al valor de etiqueta 181.
Todavía con referencia a la figura 13, para cada valor de etiqueta se lista un plazo de caducidad distinto. En este sentido, al tratar con información almacenada o en caché a veces es necesario tomar precauciones para evitar el uso de información almacenada que por algún motivo se ha vuelto inválida. Por ejemplo, algunos parámetros pueden cambiar a consecuencia de acciones del operador, y/o otros parámetros pueden cambiar automáticamente según la carga de tráfico, interferencias, etc. En estos casos, pueden utilizarse nuevas etiquetas para informar a las estaciones móviles 30 que los antiguos valores en caché ya no deben utilizarse. Sin embargo, a menudo es necesario reutilizar antiguos valores de etiqueta, como se ha comentado aquí. Para permitir esto sin arriesgarse a que bloques muy antiguos en caché sean utilizados por error, y para mayor seguridad, en cada bloque de información del sistema 55 se puede aportar un tiempo de caducidad como se muestra en la figura 13. Las estaciones móviles receptoras 30 pueden utilizar valores de los bloques 55 hasta un momento en que expira el plazo de caducidad pertinente, después de lo cual estos valores ya no se utilizan y de preferencia son borrados de la memoria. Entonces la MS tiene que releer esa información.
Cada bloque de información del sistema 55 de preferencia incluye uno o más parámetros de información del sistema (por ejemplo, X, Y y/o Z) que corresponden al valor de etiqueta (por ejemplo, 4) de ese bloque, junto con los valores de los parámetros apropiados, como se muestra en la figura 13. Esto puede hacerse predefiniendo tipos de bloques específicos con su conjunto de parámetros y/o incluyendo en cada bloque 55 un identificador único para cada parámetro o con un mapa de bits que indique qué parámetros se incluyen en un bloque específico.
En ciertos ejemplos de realización, algunos bloques 55 pueden especificarse con un estándar, pero los operadores de red también pueden disponer de un mecanismo para definir sus propios tipos de bloques de información del sistema 55. Un tipo de bloque puede ser válido en toda una red celular, pero no es necesario utilizarlo en todas las células. De preferencia, las definiciones de tipos de bloques de información correspondientes a tipos definidos por el operador celular se transmiten a las células con tasas de repetición relativamente bajas. Una definición puede incluir, por ejemplo, una lista de los parámetros u otros elementos de información que se incluyen en bloques de ese tipo. La codificación efectiva de la definición del tipo puede variar, por ejemplo, una lista, un mapa de bits, etc. Si después de especificar un estándar se añaden nuevos parámetros, es posible darles nuevas identidades de parámetro y colocarlos al final de los bloques, de manera que las estaciones 30 antiguas todavía puedan leer los bloques y utilizar los parámetros que entienden. Además, para acomodar el desplazamiento (roaming) entre dos o más redes, una MS 30 puede almacenar tipos de bloques para distintas redes celulares.
Cada bloque de información del sistema, en ciertos ejemplos de realización, puede incluir los siguientes campos: tipo de bloque, plazo de caducidad, valor de etiqueta y/o valor(es) de parámetro(s). El tipo de bloque se refiere a una definición de tipo de bloque que especifica qué elementos o parámetros de información del sistema se incluyen en el bloque, así como un tiempo de caducidad por omisión, el tamaño de la etiqueta y el alcance del bloque 55. El alcance es el área donde potencialmente puede utilizarse el bloque 55; puede ser o bien la célula donde se transmite el bloque o bien la PLMN. En el caso de alcance PLMN, el bloque 55 puede utilizarse en otras células de la misma PLMN, según los valores de etiquetas como se ha comentado aquí. El plazo de caducidad, naturalmente, indica hasta cuándo una MS puede utilizar esos valores de parámetros sin releerlos. Si este campo no está presente en un bloque 55, la MS puede utilizar un tiempo de caducidad predeterminado. Así, una MS 30 que recibe un bloque 55 puede utilizar los valores de parámetros de ese bloque siempre y cuando: 1) el plazo de caducidad no haya transcurrido ni expirado, 2) la célula actual esté dentro del alcance del bloque de información del sistema 55 y 3) el tipo de bloque y el valor de etiqueta (si existe) sean actualmente válidos en la célula actual en que está situada la MS, según lo indica el bloque maestro 57.
La figura 13 ilustra una BS que utiliza dos canales esclavos distintos para transmitir tres bloques de información del sistema 55 distintos relativos a etiquetas válidas en la célula en la que está situada la BS. En otros ejemplos de realización, una BS también puede transmitir o difundir bloques 55 para células vecinas (por ejemplo, en la figura 14 véase el bloque 55 correspondiente al valor de etiqueta 182, que es válido en una célula vecina pero no en la célula en que está situada la BS transmisora). En el ejemplo de realización de la figura 14, la mayoría de los bloques (valores de etiqueta 4, 26 y 181) transmitidos por la BS corresponden a etiquetas válidas en la célula de la BS (es decir, la célula A), pero ocasionalmente se transmiten bloques 55 relacionados sólo con células distintas o vecinas (en este ejemplo, el bloque 55 que incluye el valor de etiqueta 182, utilizado en la célula B). El intervalo de transmisión para bloques 55 de células vecinas de preferencia es mayor que el de los bloques 55 que incluyen valores para etiquetas válidas en la célula servidora. Así, las estaciones 30 pueden almacenar bloques 55 que actualmente no se utilizan porque sus etiquetas no están listadas en la célula actual, con la esperanza de que estos bloques 55 almacenados puedan resultar adecuados para otras células que la MS puede visitar en el futuro. Consideremos el ejemplo en que una MS ha visitado recientemente una célula con unos determinados ajustes de parámetros y ahora visita una célula con ajustes diferentes. Un bloque 55 de la célula recién visitada puede no ser útil en la célula actual. Sin embargo, el bloque 55 de la célula recién visitada puede almacenarse en la memoria 43 en previsión de que la MS retorne a esa célula o visite otra célula con los mismos ajustes. De hecho, los bloques 55 de información del sistema no utilizados en una célula actual pero utilizados en una célula vecina o adyacente pueden transmitirse como en la figura 14 a fin de que la MS pueda almacenar dichos bloques con la esperanza de que resulten útiles en un futuro. No obstante, debe advertirse que para algunos parámetros de información del sistema el almacenamiento o conservación en caché pueden no ser deseables (por ejemplo, para parámetros que se actualizan constantemente como la carga de la célula) y por el contrario la transmisión directa puede ser deseable.
Cada MS 30 mantiene en memoria 43 una lista de valores de parámetros de información del sistema que son actualmente válidos en la célula servidora (es decir, la célula en que está situada la MS), una lista de etiquetas que son actualmente válidas en la célula servidora y/o los bloques de información del sistema que son actualmente válidos en la célula servidora. Adicionalmente, cada MS 30 también puede almacenar bloques de información del sistema 55 que ha recibido, siempre y cuando los respectivos plazos de caducidad no hayan expirado. Opcionalmente, cada MS también puede almacenar una lista de etiquetas actualmente válidas en la célula o células vecinas.
Cada vez que se lee un bloque de cabecera 57 para la célula en que está situada la MS, la lista de etiquetas de bloques se compara con la lista previamente almacenada. Si se han suprimido algunas etiquetas, los parámetros correspondientes se consideran desconocidos hasta que se reciben en un bloque de información del sistema 55 válido. Si han aparecido nuevas etiquetas (por ejemplo, a consecuencia del desplazamiento de la MS a una nueva célula), la MS explora su memoria en busca de un bloque almacenado con una etiqueta correspondiente. Si se encuentra uno (y su plazo de caducidad no ha expirado), se introduce la información correspondiente en la lista de parámetros. Si no se encuentra la etiqueta, la MS localiza y lee el bloque de información del sistema del apropiado canal de transmisión esclavo indicado en el bloque maestro.
Ciertas ventajas pueden realizarse según ciertos ejemplos de realización de esta invención. En ciertos ejemplos de realización, una MS 30 no necesita releer la misma información del sistema cuando cambia de célula o de otro modo, si dicha información se ha leído anteriormente y se ha almacenado en la MS y no ha expirado. Esto ahorra recursos de radio y reduce el consumo de batería en la MS, con lo que mejora el tiempo de espera. En ciertos ejemplos de realización, la demora para leer nueva información del sistema en un cambio de célula se reduce al reutilizar bloques de información 55 almacenados. Al hacer un cambio de célula en ciertos ejemplos de realización sólo se necesita leer los nuevos bloques de información del sistema 55 (en concreto, los que corresponden a los nuevos valores de etiqueta válidos). Además, los bloques maestros 57 pueden indicar a una MS receptora exactamente cuándo y dónde serán transmitidos los nuevos bloques de información del sistema 55 por la estación base de la nueva célula. En ciertos ejemplos de realización, el orden de transmisión secuencial de los bloques de información del sistema 55 puede cambiarse dinámicamente durante el funcionamiento de la red. Las estaciones móviles 30 pueden ser informadas del programa de tiempo mediante un mensaje de información del sistema transmitido en cada célula. En aún otros ejemplos de realización, un operador de red puede establecer una división en bloques de los parámetros de información del sistema. Así pues, no es necesario determinar exactamente por adelantado qué parámetros cambiarán en el futuro. D esta manera pueden lograrse una alta flexibilidad, un reducido consumo de energía en la MS y/o una reducida necesidad de recursos en la interfaz radio/aire.
La figura 15 es una gráfica que ilustra una implementación ejemplar de un ejemplo de realización de esta invención en una célula determinada, relacionada con parámetros de información del sistema que se actualizan de manera relativamente poco frecuente, con lo que pueden utilizarse plazos de caducidad relativamente largos. Entre los parámetros que se actualizan raramente figuran, por ejemplo, las relaciones con células vecinas y/o ciertos parámetros de canal físico. Esta información a menudo sólo debe leerse en los cambios de célula, a no ser que una célula se reconfigure, en cuyo caso todas las estaciones móviles 30 tienen que releer esa información del sistema. Como estos parámetros rara vez cambian, pueden situarse en uno o más bloques de información del sistema 55 que tengan un largo plazo de caducidad y/o valores de etiqueta de tamaño relativamente pequeño (por ejemplo, dos bits). Una MS 30 al entrar en una nueva célula detectará la presencia de semejantes bloques de información del sistema 55 al leer el bloque de información maestro 57 por el canal de control maestro. Suponiendo que la MS no haya almacenado previamente los parámetros de información del sistema correspondientes a la etiqueta válida de la nueva célula (por ejemplo, el valor de etiqueta 3 en la figura 15), entonces la MS leerá una vez el bloque de información del sistema 55 y lo utilizará (o al menos lo utilizará y/o lo almacenará) durante el plazo de caducidad de una hora sin tener que releerlo por medio de otro bloque 55. Si hay que cambiar la información a causa de una reconfiguración en 61, entonces se cambia en consecuencia el valor de etiqueta del bloque maestro 57 (es decir, se cambia de 4 a 3 como se muestra en el tiempo T en la figura 15) en la célula en cuestión. A continuación, se envía a las estaciones móviles 30 de la célula una indicación para que relean el bloque de información maestro 57. El valor de etiqueta cambiado indica a las estaciones móviles 30 receptoras que desechen el antiguo bloque de información del sistema correspondiente al valor de etiqueta 3 y lean el nuevo bloque correspondiente al valor de etiqueta 4.
La figura 16 es un gráfico que ilustra una implementación de un ejemplo de realización de esta invención relativo a parámetros del sistema que se actualizan periódicamente, de manera relativamente frecuente. Estos parámetros pueden incluir, por ejemplo, mediciones de interferencia o de tráfico. Es posible que estos parámetros sólo sean válidos durante un breve tiempo, y por tanto pueden designarse para ser releídos por las estaciones móviles 30 cuando sea necesario o de manera relativamente frecuente. Esto puede conseguirse colocando estos elementos o parámetros de información del sistema en uno o más bloques de información del sistema 55 que no tienen un valor de etiqueta, tienen plazos de caducidad cortos y/o elevadas tasas de repetición. Como puede verse en la figura 16, en los bloques de información del sistema 55 de la figura 16 no se aportan valores de etiqueta, y el plazo de caducidad es de sólo un segundo para cada bloque. Al establecer el plazo de caducidad de los bloques de tipo 2 en un segundo, las estaciones móviles 30 receptoras se ven obligadas a utilizar siempre una información actualizada y por tanto a releer el bloque de información del sistema 55 de tipo 2 cada segundo si se necesita este tipo de información. En ciertos ejemplos de realización, el intervalo de repetición de la transmisión puede fijarse en el mismo valor de tiempo que el plazo de caducidad, como se muestra en la figura 16, o alternativamente el intervalo de repetición de la transmisión por un canal esclavo puede ser más corto a fin de reducir los tiempos de demora de acceso para las estaciones móviles recién llegadas.
Los ejemplos de realización de las figuras 15 y 16 pueden utilizarse bien solos o bien combinados entre sí. Cuando se usan en combinación, alguna(s) etiqueta(s) válida(s) en una célula pueden tener bloque(s) 55 con plazo(s) de caducidad largos, mientras que otras etiquetas válidas en la célula pueden tener bloque(s) con un plazo de caducidad corto. Más aún, otros bloques 55 y/o 57 en esa célula pueden no tener ninguna etiqueta en absoluto, como en el ejemplo de realización de la figura 16 (por ejemplo, cuando se prefieren plazos de caducidad muy cortos).
La tabla de las figuras 17(a) y 17(b) especifica bloques de información del sistema y un bloque maestro según una implementación ejemplar de un ejemplo de realización de esta invención. La columna "area scope" (área de alcance) especifica el área en que un bloque es válido. Si el área de alcance es una célula, entonces la MS lee el bloque cada vez que entra en una nueva célula. Si el área de alcance es la PLMN, cuando la MS entra en una nueva célula sólo necesita comprobar la etiqueta para el bloque de información del sistema, como se ha mencionado antes. Si la etiqueta de valor para el bloque de la nueva célula es distinta en comparación con el valor para el bloque de información del sistema de la antigua célula recién abandonada, la MS relee el bloque de información del sistema como se ha indicado antes.
La columna "mode/state" (modo/estado) del UE (user equipment, o equipamiento del usuario, o MS) especifica en qué modo o estado de la MS son válidos los IEs (elementos de información) de un bloque de información del sistema. Si el modo UE es "modo en reposo", la MS usa entonces los IEs proporcionados por el bloque de información del sistema en modo de espera. Si el modo es "modo conectado", la MS usa entonces los IEs proporcionados por el bloque de información del sistema en modo conectado. Si el estado UE es Cell_Fach, la MS utiliza los IEs proporcionados por el bloque de información del sistema cuando está en un estado Cell_Fach, y así sucesivamente. El canal de transporte de la figura 17 especifica dónde se transmiten los bloques (es decir, en qué canal por una BS). Si el canal de transporte es BCH, entonces la MS lee el bloque en un canal de transporte BCH, y así sucesivamente.
La columna "scheduling information" (información de planificación) de la figura 17 especifica la posición y el periodo de repetición del SIB. En ciertos ejemplos de realización, la planificación de bloques de información del sistema puede realizarla la capa RCC de la UTRAN. Si se utiliza segmentación, puede ser posible planificar cada segmento separadamente.
Aunque la presente invención se ha descrito en términos de ejemplos de realización particulares, los expertos en la técnica advertirán que la presente invención no se limita a los ejemplos de realización específicos aquí descritos e ilustrados. La invención también puede practicarse utilizando distintos formatos, ejemplos de realización y adaptaciones aparte de los descritos, así como muchas modificaciones, variaciones y arreglos equivalentes.

Claims (8)

1. Un método en una estación móvil (30) de una red celular de telecomunicaciones que comprende una primera estación base (28a) en una primera célula y una segunda estación base (28b) en una segunda célula, y cada estación base (28a, 28b) transmite información a estaciones móviles (30) en las respectivas células, con la segunda estación base (28b) transmitiendo una primera información de control y una segunda información de control, donde la primera información de control comprende al menos un valor de etiqueta que es válido en la segunda célula y la segunda información de control comprende al menos un valor de un parámetro de información del sistema, estando dicho método para soportar la transmisión de información de control desde las estaciones base (28a, 28b) a la estación móvil (30) caracterizado por:
al hacer un cambio de célula (101) tras entrar en la segunda célula desde la primera célula y leer la primera información de control transmitida por la segunda estación base de la segunda célula,
determinar (105) si un valor de etiqueta recibido por la estación móvil desde la segunda estación base corresponde a un valor de etiqueta anteriormente recibido de la primera estación base (28a) y almacenado por la estación móvil (30);
determinar (109) si hay o no hay valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenados o en caché;
determinar si es o no es necesario leer (115) la segunda información de control en base a si hay valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenados o en caché; y, en caso afirmativo,
utilizar (107) los valores de parámetros de información del sistema correspondientes al valor de etiqueta almacenado sin tener que releer los parámetros de información del sistema de la segunda célula.
2. Un método en una estación base (28b) de una célula de una red celular de telecomunicaciones en que la estación base (28b) transmite información a las estaciones móviles (30) de su célula, estando dicho método para transmitir información de control desde la estación base (28a) a una estación móvil (30) caracterizado por:
transmitir una primera información de control y una segunda información de control, donde la primera información de control comprende al menos un valor de etiqueta que es válido en la segunda célula y la segunda información de control comprende al menos un valor de un parámetro de información del sistema que corresponde al valor de etiqueta válido, de manera que la estación móvil (30) pueda determinar, al hacer un cambio de célula tras entrar en dicha célula y leer la primera información de control, si es o no es necesario leer la segunda información de control en base a si hay almacenados o en caché valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes a dicho al menos un valor de etiqueta.
3. El método según la reivindicación 2, caracterizado además porque la primera información de control comprende además un bloque de cabecera (57) que incluye el al menos un valor de etiqueta que es válido en la célula, un identificador de red y un identificador de célula.
4. El método según la reivindicación 3, caracterizado además porque la primera información de control se transmite por un primer canal y la segunda información de control se transmite por un segundo canal distinto del primer canal, y donde la primera información de control comprende además una identidad del segundo canal por el que se transmite la segunda información de control.
5. El método según la reivindicación 3, caracterizado además porque la primera información de control comprende además un primero, un segundo y un tercer valores de etiqueta que son válidos en una célula en la que está situada la estación móvil (30) e identidades de múltiples canales por los que se transmiten bloques de información del sistema 55 que corresponden a los valores de etiqueta.
6. El método según la reivindicación 1, caracterizado además porque la segunda información de control incluye un plazo de caducidad para un bloque de control que incluye los valores de parámetros de información del sistema que corresponden al valor de etiqueta.
7. Una estación móvil en una red celular de telecomunicaciones que comprende una primera estación base en una primera célula y una segunda estación base en una segunda célula, y cada estación base transmite información a estaciones móviles en las respectivas células, con la segunda estación base transmitiendo una primera información de control y una segunda información de control, donde la primera información de control comprende al menos un valor de etiqueta que es válido en la segunda célula y la segunda información de control comprende al menos un valor de un parámetro de información del sistema, estando dicho método para transmitir información de control desde las estaciones base a la estación móvil caracterizado por:
medios para almacenar la información de control;
medios para recibir primera y segunda información de control transmitida desde una estación base;
medios para analizar la primera información de control para recuperar un valor de etiqueta correspondiente a valores de parámetros de información del sistema;
medios para comparar el valor de etiqueta recuperado con un valor de etiqueta anteriormente almacenado;
medios para utilizar valores de parámetros de información del sistema correspondientes a un valor de etiqueta almacenado.
8. Una estación base (28b) de una red celular de telecomunicaciones, donde la estación base transmite información a estaciones móviles (30) situadas en su célula, caracterizada por:
medios para aportar una primera información de control y una segunda información de control, donde la primera información de control comprende al menos un valor de etiqueta que es válido en la segunda célula y la segunda información de control comprende al menos un valor de un parámetro de información del sistema que corresponde al valor de etiqueta válido, de manera que la estación móvil (30) pueda determinar, al hacer un cambio de célula tras entrar en dicha célula y leer la primera información de control, si tiene que leer o no la segunda información de control en base a si hay almacenados o en caché valor(es) de parámetros de información del sistema correspondientes a dicho al menos un valor de etiqueta.
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