ES2307104T3 - Comunicacion por radio a continuacion de la conexion de una estacion de abonado. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la comunicación en un sistema de comunicaciones por radio que incluye al menos una primera estación de radio (BS1) y una segunda estación de radio (BS2) del lado de la red conectadas con una red básica (CN), en el que la primera estación de radio del lado de la red (BS1) recibe un mensaje de anuncio (IA) de una estación de abonado (MS) para anunciarse por primera vez la estación de abonado (MS) en una estación de radio del lado de la red tras una conexión de la estación de abonado (MS), y a continuación tiene lugar una comunicación entre la red básica (CN) y la estación de abonado (MS), caracterizado porque en el marco de la comunicación entre la red básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes de señalización (PG, C_PL) a enviar desde la red básica (CN) a la estación de abonado (MS) se transmiten desde la red básica (CN) a la segunda estación de radio del lado de la red (BS6), desde la segunda estación de radio del lado de la red (BS6) a la primera estación de radio del lado de la red (BS1) o a otra estación de radio del lado de la red y desde la primera (BS1) u otra estación de radio del lado de la red directamente a la estación de abonado (MS).
Description
Comunicación por radio a continuación de la
conexión de una estación de abonado.
La invención se refiere a un procedimiento para
la comunicación en un sistema de comunicaciones por radio a
continuación de la conexión de una estación de abonado.
En sistemas de comunicaciones por radio se
transmiten mensajes, por ejemplo con información de voz, información
de imagen, información de vídeo, SMS (Short Message Service,
servicio de mensajes cortos), MMS (Multimedia Messaging Service,
servicio de mensajes multimedia) u otros datos, con ayuda de ondas
electromagnéticas a través de una interfaz entre la estación
emisora y la receptora. Al respecto las estaciones pueden ser, en
función de la configuración concreta del sistema de comunicaciones,
estaciones de abonado del tipo más diverso o estaciones de radio
del lado de la red, como repetidores, puntos de acceso a radio o
estaciones de base. En un sistema de comunicaciones de telefonía
móvil, al menos una parte de las estaciones de abonado son
estaciones de radio móviles. La emisión de las ondas
electromagnéticas se realiza con frecuencias portadoras, que se
encuentran en la banda de frecuencias prevista para el
correspondiente sistema.
Los sistemas de comunicaciones de telefonía
móvil están configurados a menudo como sistemas celulares, por
ejemplo según el estándar GSM (Global System for Mobile
Communication, sistema global para la comunicación móvil) o UMTS
(Universal Mobile Telecommunications System, sistema universal de
telecomunicaciones móviles) con una infraestructura de red
compuesta por ejemplo por estaciones de base, equipos para el
control y mando de las estaciones de base y otros equipos por el
lado de la red. Además de estas redes de radio organizadas en un
amplio espacio (supralocales), celulares, jerárquicas, existen
también redes locales sin hilos (WLAN, Wireless Local Area
Networks, redes de área local inalámbricas) con una zona de
cobertura por radio en general claramente más limitada
espacialmente. Ejemplos de diversos estándares para WLANs son
HiperLAN, DECT, IEEE 802.11, Bluetooth y WATM).
El acceso de las estaciones de abonado al medio
de transmisión común se regula en los sistemas de comunicación por
radio mediante procedimientos de acceso múltiple/procedimientos
múltiplex (Multiple Access, MA). En estos accesos múltiples puede
repartirse el medio de transmisión entre las estaciones de abonado
en la gama de tiempos (Time Division Multiple Access, TDMA, acceso
múltiple con división del tiempo), en la gama de frecuencias
(Frequency Division Multiple Access, FDMA, acceso múltiple con
división de frecuencias), en la gama de códigos (Code Division
Multiple Access,CDMA, acceso múltiple con división de códigos) o en
el ámbito espacial (Space Division Multiple Access, SDMA, acceso
múltiple con división del espacio). También son posibles
combinaciones de procedimientos de acceso múltiple, como por
ejemplo la combinación de un procedimiento de acceso múltiple en la
gama de frecuencias con un procedimiento de acceso múltiple en la
gama de códigos.
Por el documento WO 01/52432 A1 se conoce un
sistema de conexión de abonado sin hilos en el que una estación de
base inteligente puede establecer por un lado enlaces con aparatos
terminales de abonado y por otro lado un enlace con un puesto de
comunicación móvil basado en el estándar GSM, sin implicar a un
control de estaciones de base.
La invención tiene como tarea básica mostrar un
procedimiento eficiente para la comunicación en un sistema de
comunicaciones por radio en el que tiene lugar una comunicación con
una estación de abonado tras la conexión de la estación de abonado.
Además, debe mostrarse un sistema de comunicaciones por radio para
realizar el procedimiento.
Esta tarea se resuelve mediante un procedimiento
con las características de la reivindicación 1 y mediante un
sistema de comunicaciones con características de la reivindicación
subordinada 14. Ventajosas mejoras y perfeccionamientos son objeto
de las reivindicaciones dependientes.
En el procedimiento correspondiente a la
invención para la comunicación en un sistema de comunicaciones por
radio, que incluye al menos una primera estación de radio por el
lado de la red y una segunda estación de radio por el lado de la
red, unidas ambas con una red básica, recibe la primera estación de
radio del lado de la red un mensaje de anuncio de una estación de
abonado. El mensaje de anuncio sirve para anunciarse por primera
vez la estación de abonado en una estación de radio del lado de la
red, una vez que la estación de abonado se ha conectado. A
continuación de la recepción del mensaje de anuncio, tiene lugar una
comunicación entre la red básica y la estación de abonado. En el
marco de esta comunicación o bien al comienzo de esta comunicación,
se transmiten desde la red básica a la segunda estación de radio por
el lado de la red mensajes de señalización, que han de enviarse
desde la red básica a la estación de abonado y se transmiten desde
la segunda estación de radio del lado de la red a la primera
estación de radio del lado de la red o a otra estación de radio del
lado de la red y desde la primera o desde la otra estación de radio
del lado de la red directamente a la estación de abonado.
El sistema de comunicaciones por radio
considerado presenta al menos dos estaciones de radio distintas por
el lado de la red, es decir, la primera y segunda estación de radio
por el lado de la red, así como una red básica. Las estaciones de
radio del lado de la red se caracterizan entre otros porque pueden
comunicar en cada caso con estaciones de abonado por radio. La red
básica por el contrario incluye otros equipos que no se comunican
directamente por radio con estaciones de abonado.
\newpage
Una estación de abonado se conecta y envía para
anunciarse un mensaje de anuncio a la primera estación de radio del
lado de la red. La comunicación que tiene lugar a continuación entre
la estación de abonado y la red básica puede realizarse
inmediatamente tras finalizar el proceso de anuncio. No obstante,
también es posible que la estación de abonado se encuentre durante
un determinado tiempo tras el anuncio en el estado de conectado
antes de que tenga lugar la comunicación con la red básica. La
comunicación con la red básica puede ser por ejemplo una
comunicación de voz, por ejemplo una llamada que parte de la
estación de abonado o una llamada que llega para la estación de
abonado, o una transmisión de datos desde o hacia la estación de
abonado. A través de la red básica puede comunicarse la estación de
abonado con otra estación de abonado del mismo o de otro sistema de
comunicaciones por radio, o también con equipos de otro sistema de
comunicaciones diferente, como por ejemplo Internet.
La comunicación de la estación de abonado con la
red básica puede incluir la transmisión de mensajes con
informaciones útiles y/o mensajes de señalización en sentido
ascendente y/o descendente. Preferentemente se transmiten en el
marco de la comunicación entre la estación de abonado y la red
básica tanto informaciones útiles como también informaciones de
señalización. Las informaciones útiles en sentido descendente son
informaciones que se ponen en conocimiento del usuario de la
estación de abonado, al menos parcialmente, por ejemplo mediante
señales acústicas u ópticas. Por el contrario, los mensajes de
señalización contienen informaciones que sirven para la transmisión
con éxito de informaciones útiles o para mantener el enlace entre la
estación de abonado y la red básica, pero que no se ponen en
conocimiento del usuario de la estación de abonado. Así los mensajes
de señalización son necesarios para capas de la pila de protocolos
inferiores a las de los mensajes con informaciones útiles.
Los mensajes de señalización que han de ser
enviados desde la red básica a la estación de abonado, son
transmitidos directamente, ciertamente, desde la primera estación
de radio del lado de la red o desde otra estación de radio del lado
de la red por radio a la estación de abonado, pero antes son
recibidos y retransmitidos por la segunda estación de radio del
lado de la red. Aquí se realiza preferentemente la transmisión entre
la red básica y la segunda estación de radio del lado de la red,
así como entre la segunda estación de radio del lado de la red y la
primera o la otra estación de radio del lado de la red directamente,
es decir, sin retransmisión de los mensajes de señalización a
través de otros equipos. No obstante, es posible también que estas
transmisiones se realicen mediante retransmisión de mensajes de
señalización. A través de la ruta que discurre a través de la
segunda estación de radio del lado de la red, se transmiten
preferentemente al comienzo de la comunicación entre la red básica
y la estación de abonado todos los mensajes de señalización que ha
de enviar la red básica a la estación de abonado. Alternativamente,
es posible también que se transmitan sólo una parte de estos
mensajes de señalización a través de la segunda estación de radio
del lado de la red. La transmisión se realiza al menos al comienzo
de la comunicación a través de la segunda estación de radio del lado
de la red, es decir, es posible que una retransmisión a través de
la segunda estación de radio del lado de la red no tenga lugar
durante todo el transcurso de la comunicación entre la red básica y
la estación de abonado. Preferentemente significa "al comienzo de
la comunicación" que la forma de transmisión descrita se
utilizará hasta que en el lugar de la segunda estación de radio del
lado de la red entre otra estación de radio del lado de la red que
retransmita mensajes, igual que antes lo hacía la segunda estación
de radio del lado de red.
La transmisión por radio directa hacia la
estación de abonado se realiza a través de la primera estación de
radio del lado de la red o través de otra estación de radio del lado
de la red, no siendo la otra estación de radio del lado de la red
la segunda estación de radio del lado de la red. De qué estación de
radio del lado de la red recibe la estación de abonado los mensajes
directamente en el marco de la comunicación con la red básica,
depende preferentemente del lugar de estancia de la estación de
abonado. Si se mueve estación de abonado, por ejemplo tras
anunciarse en la primera estación de radio del lado de la red, desde
la zona de cobertura por radio de la primera estación de radio del
lado de la red hacia afuera y se introduce en la zona de cobertura
por radio de otra estación de radio del lado de la red, entonces
puede realizarse la comunicación directa de la estación de abonado
con esta otra estación de radio del lado de la red.
Según un perfeccionamiento ventajoso de la
invención, se transmiten mensajes de señalización desde la segunda
estación de radio del lado de la red y desde la primera o la otra
estación de radio del lado de la red directamente a la estación de
abonado. Adicional o alternativamente, se transmiten mensajes de
señalización desde la estación de abonado directamente a la primera
o a otra estación de radio del lado de la red y desde la primera o
desde la otra estación de radio del lado de la red a la segunda
estación de radio lado de la red. Aquí la segunda estación de radio
del lado de la red es en cada caso el nodo terminal de estas
transmisiones. Este perfeccionamiento se refiere preferentemente a
determinados tipos de mensajes de señalización. El que la segunda
estación de radio del lado de la red sea el punto terminal de la
transmisión, significa que los correspondientes mensajes de
señalización transmitidos desde la segunda estación de radio del
lado de la red a la estación de abonado no procedían de la red
básica y que los correspondientes mensajes de señalización
transmitidos desde la estación de abonado a la segunda estación de
radio del lado de la red no se retransmitirán a la red básica. La
red básica no está así, en relación con estos mensajes de
señalización, implicada en la comunicación con la estación de
abonado. Esto se ha comprobado que es ventajoso, en particular con
referencia a mensajes de señalización relativos a handover
(transferencias) y a mediciones a realizar o realizadas relativas a
mensajes de señalización.
En una mejora de la invención, envía la primera
estación de radio del lado de la red, al recibir el mensaje de
anuncio de la segunda estación de radio del lado de la red,
informaciones relativas a la estación de abonado, a continuación de
lo cual la segunda estación de radio del lado de la red envía a la
red básica informaciones relativas a la estación de abonado. De
esta manera puede quedar asegurado que una transmisión de mensajes
de señalización en dirección descendente puede realizarse a través
de la ruta desde la red básica a través de la segunda estación de
radio del lado de la red hasta la estación de abonado. En
particular, puede servir el envío de informaciones para establecer
enlaces a lo largo de la ruta. Adicionalmente, es ventajoso que la
segunda estación de radio del lado de la red, tras recibir las
informaciones relativas a la estación de abonado de la primera
estación de radio del lado de la red, envíe un mensaje positivo de
confirmación a la primera estación de radio del lado de la red.
Según un perfeccionamiento de la invención, se
elige la segunda estación de radio del lado de la red de entre un
conjunto de estaciones de radio del lado de la red. El conjunto
puede estar por ejemplo configurado previamente, estando compuesto
el mismo por estaciones de radio del lado de la red con determinadas
características. Esta elección la realiza preferentemente la
primera estación de radio del lado de la red o bien un equipo que
informa a la primera estación de radio del lado de la red sobre la
elección. Ventajosamente se realiza la elección utilizando
informaciones relativas al grado de carga actual de la segunda
estación de radio del lado de la red y/o relativas al emplazamiento
de la segunda estación de radio del lado de la red. Mediante la
primera puede realizarse por ejemplo una compensación de cargas
entre distintas estaciones de radio del lado de la red. Mediante la
segunda dependencia citada, puede tenerse en cuenta cómo se
encuentra la segunda estación de radio del lado de la red con
respecto al lugar de emplazamiento actual o futuro de la estación de
abonado y/o en relación con el lugar de emplazamiento de la primera
estación de radio del lado de la red.
La comunicación entre la red básica y la
estación de abonado puede ser una comunicación iniciada por la
estación de abonado. Aquí envía la estación de abonado el mensaje
que inicia la comunicación o que solicita el inicio de la
comunicación. Alternativamente puede tratarse de una comunicación
iniciada por la red básica. Entonces envía la red básica a la
estación de abonado el mensaje que inicia la comunicación o que
solicita el comienzo de la comunicación.
En un perfeccionamiento de la invención se
transmiten, al menos al comienzo de la comunicación, los mensajes
de señalización a enviar desde la estación de abonado a la red
básica, desde la estación de abonado directamente a la primera
estación de radio del lado de la red o bien a otra estación de radio
del lado de la red, desde la primera o desde la otra estación de
radio del lado de la red a la segunda estación de radio del lado de
la red y desde la segunda estación de radio del lado de la red a la
red básica. Esto corresponde al sentido ascendente del
procedimiento ya descrito para el sentido descendente, con lo que
rigen correspondientemente las explicaciones anteriores.
Según un perfeccionamiento ventajoso de la
invención, se transmiten, al menos al comienzo de la comunicación,
los mensajes a enviar desde la red básica a la estación de abonado
con informaciones útiles, desde la red básica, sin retransmisión a
través de la segunda estación de radio del lado de la red, a la
primera estación de radio del lado de la red o a otra estación de
radio del lado de la red y desde la primera o desde la otra
estación de radio del lado de la red directamente a la estación de
abonado. En este caso se utilizan al menos para el sentido
descendente distintas rutas de transmisión entre la red básica y la
estación de abonado para la transmisión de señalización por un lado
y la transmisión de informaciones útiles por otro lado. Además, es
ventajoso que, adicional o alternativamente, al menos al comienzo de
la comunicación, los mensajes a enviar desde la estación de abonado
a la red básica con informaciones útiles se transmitan desde la
estación de abonado directamente a la primera estación de radio del
lado de la red o bien a otra estación de radio del lado de la red y
desde la primera o desde la otra estación de radio del lado de la
red, sin retransmisión a través de la segunda estación de radio del
lado de la red, a la red básica. En este caso se utilizan, al menos
para el sentido ascendente, distintas rutas de transmisión entre la
red básica y la estación de abonado para la transmisión de
señalización por un lado y la transmisión de informaciones útiles
por otro lado.
Según otro perfeccionamiento de la invención, se
transmiten, al menos al comienzo de la comunicación, los mensajes a
enviar desde la red básica a la estación de abonado con
informaciones útiles, desde la red básica a la segunda estación de
radio del lado de la red, desde la segunda estación de radio del
lado de la red, a la primera estación de radio del lado de la red o
a otra estación de radio del lado de la red y desde la primera o la
otra estación de radio del lado de la red directamente a la estación
de abonado. En este caso se utiliza, al menos para el sentido
descendente, la misma ruta de transmisión entre la red básica y la
estación de abonado para la transmisión de señalización por un lado
y la transmisión de informaciones útiles por otro lado. Además es
ventajoso que, adicional o alternativamente, al menos al comienzo de
la comunicación, los mensajes a enviar con informaciones útiles
desde la estación de abonado a la red básica, se transmitan
directamente a la primera estación de radio del lado de la red o a
otra estación de radio del lado de la red, desde la primera o la
otra estación de radio del lado de la red a la segunda estación de
radio del lado de la red y desde la segunda estación de radio del
lado de la red a la red básica. En este caso se utiliza al menos
para el sentido ascendente la misma ruta de transmisión entre la
red básica y la estación de abonado para la transmisión de mensajes
de señalización por un lado y la transmisión de informaciones útiles
por otro lado.
En un perfeccionamiento de la invención, cambia
la estación de radio del lado de la red con la que comunica
directamente la estación de abonado, permaneciendo invariable la
función de la segunda estación de radio del lado de la red en
relación con la retransmisión de mensajes entre la red básica y la
estación de abonado. De esta manera puede tenerse en cuenta que la
estación de abonado puede moverse. Precisamente a menudo no es
posible o ventajoso que la estación de radio del lado de la red con
la que comunica directamente la estación de abonado siga siendo la
misma cuando la estación de abonado se mueve. Según esta mejora,
puede discurrir la ruta para la transmisión de informaciones de
señalización y dado el caso también de informaciones útiles, pese
al cambio de la estación de radio del lado de la red que comunica
con la estación de abonado, al igual que antes a través de la
segunda estación de radio del lado de la red.
\newpage
Es ventajoso que la función de la segunda
estación de radio del lado de la red relativa a la retransmisión de
mensajes entre la red básica y la estación de abonado, sea asumida
por una tercera estación de radio del lado de la red. De esta
manera puede discurrir la ruta para la transmisión de informaciones
de señalización y dado el caso también informaciones útiles al
principio a través de la segunda estación de radio del lado de la
red y posteriormente a través de una tercera estación de radio del
lado de la red.
El sistema de comunicaciones por radio
correspondiente a la invención presenta medios de la primera
estación de radio del lado de la red para recibir un mensaje de
anuncio de la estación de abonado para anunciarse por primera vez
la estación de abonado en una estación de radio del lado de la red
tras una conexión de la estación de abonado, así como medios para
trasmitir mensajes de señalización a enviar desde la red básica a la
estación de abonado en el marco o bien al comienzo de una
comunicación entre la estación de abonado y la red básica desde la
red básica a la segunda estación de radio del lado de la red, desde
la segunda estación de radio del lado de la red a la primera o a
otra estación de radio del lado de la red y desde la primera o desde
la otra estación de radio del lado de la red directamente a la
estación de abonado.
El sistema de comunicaciones por radio
correspondiente a la invención es especialmente adecuado para
realizar el procedimiento correspondiente a la invención, siendo
esto así también para las mejoras y perfeccionamientos. Para ello
puede incluir otros medios adecuados.
A continuación se describirá la invención más en
detalle en base a un ejemplo de ejecución. Al respecto muestran:
figura 1: un detalle de un sistema de
comunicaciones por radio,
figura 2: a modo de ejemplo, un diagrama
secuencial de un procedimiento según la invención.
La figura 1 muestra un detalle de un sistema
celular de comunicaciones por radio, que incluye las células de
radio FZ1 FZ2, FZ3, FZ4, FZ5, FZ6, FZ7, FZ8 y FZ9. En las células de
radio FZ1 a FZ9 comunica en cada caso una estación de base con las
estaciones de abonado que se encuentran en la correspondiente célula
de radio. A modo de ejemplo, se representan la estación de base BS1
de la célula de radio FZ1 y la estación de base BS6 de la célula de
radio FZ6. Las estaciones de base de las células de radio FZ1 a FZ9
están conectadas entre sí mediante un enlace de comunicaciones
adecuado, por ejemplo mediante radio o mediante línea, con lo que
cada estación de base puede comunicar con cualquier otra estación de
base bien directamente o a través de otras estaciones de base.
Además, esta unida cada estación de base de las células de radio FZ1
a FZ9 a una red básica CN no representada.
En la célula de radio FZ1 de la estación de base
BS1 se encuentra la estación de abonado MS. Se considera a modo de
ejemplo el caso de que en la célula de radio FZ1 se encuentre un
aeropuerto y que la estación de abonado MS se conecte en el
aeropuerto. Debido a este cambio de estado de la situación de
desconectado a la situación de conectado, debe anunciarse la
estación de abonado MS en el sistema de comunicaciones de telefonía
móvil. La figura 2 muestra un diagrama secuencial del procedimiento,
representándose etapas del procedimiento que corren entre la
estación de abonado MS y la estación de base BS1, entre la estación
de base BS1 y la estación de base BS6, así como entre la estación
de base BS6 y la red básica CN.
Al comienzo toma contacto la estación de abonado
MS en el marco del registro inicial en la etapa IA (IA: Initial
Access, acceso inicial) con la estación de base BS1, en cuya célula
de radio FZ1 se encuentra. La elección de la célula de radio FZ1 o
bien de la estación de base BS1 asociada a la célula FZ1 por parte
de la estación de abonado MS, puede realizarse utilizando criterios
adecuados como la intensidad de recepción de señales de la estación
de base BS1 que percibe la estación de abonado MS, que significa una
medida de las condiciones de radio entre la estación de base BS1 y
la estación de abonado MS. La etapa del procedimiento IA puede ser
un protocolo ya conocido para la toma de contacto entre una estación
de abonado y una estación de radio del lado de la red para el caso
de que la estación de abonado no estuviera previamente anunciada en
el sistema de comunicaciones de telefonía móvil y ahora se realiza
un anuncio en base a un cambio de estado de situación de
desconectado a situación de conectado.
En la siguiente etapa REQ envía la estación de
base BS1 una consulta a la estación de base BS6. Esta consulta está
orientada a saber si la estación de base BS6 puede asumir para la
estación de abonado MS una función de punto de anclaje que se
describirá a continuación más en detalle. La estación de base BS6
envía a continuación en la etapa de procedimiento REQ_AN una
respuesta positiva a la consulta.
Al continuación, en la etapa del procedimiento
ESTABL se acuerda entre la red básica CN y la estación de base BS6,
que los mensajes de señalización que ha de enviar la red básica CN a
la estación de abonado MS, así como los mensajes de señalización
que ha de enviar la estación de abonado MS a la red básica CN, se
retransmitan a través de la estación de base BS6. Estos mensajes de
señalización se denominan en UMTS planos C o bien planos de
control.
La estación de abonado MS está ciertamente
conectada y anunciada en el sistema de comunicaciones de telefonía
móvil, pero en este estado, que a menudo se denomina "idle"
("no utilizado"), no tiene lugar no obstante ningún
intercambio de mensajes entre la estación de abonado MS y la
estación de base BS1. La estación de abonado MS debe simplemente
entonces señalizarse a través de la nueva estación de base cuando
abandona una determinada zona de células de radio, la llamada
Paging Area (área de paginación).
A continuación se parte de que han de
transmitirse mensajes desde la red a la estación de abonado MS. Esta
situación se presenta por ejemplo cuando hay una llamada para la
estación de abonado MS. Se envía un mensaje de paginación (paging)
PG desde la red básica CN a la estación base de anclaje BS6, que
retransmite el mensaje de paginación PG a la estación de base BS1 y
preferentemente a otras varias estaciones de base que emiten el
mensaje de paginación PG. Es decir, el mensaje de paginación PG es
enviado por la estación de base BS1 a la estación de abonado MS. El
mensaje de paginación PG es un mensaje de señalización, por lo que
es enviado desde la red básica a la estación de base BS6 que asume
la función de anclaje para la estación de abonado MS, y retransmite
el mensaje de paginación PG.
La estación de abonado MS contesta al mensaje de
paginación PG con un mensaje PG_AN que envía a la estación de base
BS1. Mediante el intercambio de los mensajes PG y PG_AN, o mediante
un intercambio de otros mensajes entre la estación de abonado MS y
la estación de base BS1, se establece el canal de radio utilizado a
continuación para transmisiones de mensajes entre la estación de
abonado MS y la estación de base BS1, denominado en UMTS "radio
bearer" (portador de radio). Además, se establece un enlace de
señalización entre la estación de base BS1 y la estación de base de
anclaje BS6, así como un enlace de señalización entre la estación
de base de anclaje BS6 y la red básica CN, lo cual no se representa
en la figura 2. Para la transmisión de datos útiles se establece
preferentemente un enlace directo entre la estación de base BS1 y la
red básica CN, con lo que no tienen que transmitirse mensajes con
datos útiles necesariamente a través de la estación de base de
anclaje BS6.
Alternativamente al caso representado en la
figura 2, según el cual se envía desde la red básica CN el mensaje
de paginación PG a la estación de abonado MS, es posible también que
la estación de abonado MS inicie la comunicación con la estación de
base BS1, enviando un mensaje a la estación de base BS1, con el cual
se solicita la asignación de recursos de radio. Esta situación se
presenta por ejemplo cuando existe una llamada que parte de la
estación de abonado MS. También en este caso de comunicación
activada por la estación de abonado MS, se establece un canal de
radio entre la estación de abonado MS y la estación de base BS1, así
como los otros enlaces antes descritos.
Las informaciones sobre el establecimiento con
éxito de un enlace entre la estación de abonado MS y la estación de
base BS1, pueden ser enviadas por la estación de base BS1
directamente o a través de la estación de base BS6 a la red básica
CN, lo cual no se ha representado en la figura 2. Tras la paginación
con éxito de la estación de abonado MS, se transmite un mensaje
U_PL con datos útiles desde la red básica CN a la estación de base
BS1, desde la que se envía el mismo a la estación de abonado MS. Los
mensajes con datos útiles, denominados en UMTS
User-Plane (plano de usuario) o
U-Plane, no se transmiten así a través de la
estación de base BS6, que asume la función de anclaje para la
estación de abonado MS. Esto rige tanto para el sentido descendente,
es decir, para transmisiones desde la red básica CN a la estación
de abonado MS, como también para el sentido ascendente, es decir,
para transmisiones de la estación de abonado MS a la red básica
CN.
En el marco de la comunicación, los mensajes de
señalización C_PL a transmitir a la estación de abonado MS, son
transmitidos por la red básica CN a través de la estación de base
BS6 la estación de base BS1, desde la que se envían los mismos a la
estación de abonado MS. Esto es así tanto para el sentido
descendente, es decir, para transmisiones desde la red básica CN a
la estación de abonado MS, como también para el sentido ascendente,
es decir, para transmisiones desde la estación de abonado MS a la
red básica CN.
Con respecto a los mensajes de señalización,
rige lo siguiente: Mientras la estación de abonado MS se comunica a
través de la estación de base BS1 y la estación de base de anclaje
BS6 con la red básica CN, desde el punto de vista de la red básica
CN y de la estación de abonado MS es la estación de base de anclaje
BS6 el punto terminal o bien interlocutor para la comunicación. Si
se mueve la estación de abonado MS en el curso de la comunicación,
por ejemplo a lo largo de la carretera S en la figura 1, cambia la
estación de base con la que la misma se comunica de la estación de
base BS1 a la estación de base de la célula de radio FZ2, y a
continuación a la estación de base de la célula de radio FZ3, y así
sucesivamente. El papel de la estación de base BS6 como
interlocutor para la red básica CN en relación con mensajes de
señalización, puede mantenerse entonces. La micromovilidad de la
estación de abonado MS, es decir, el cambio de célula de la estación
de abonado MS manteniendo la función de anclaje de la estación de
base BS6, no es visible para la red básica CN en relación con
mensajes de señalización; más bien para mensajes de señalización es
la estación de base de anclaje el punto terminal de los protocolos
de micromovilidad. De esta manera se reduce el coste de señalización
en la red de radio y entre la red de radio y la red básica CN. Esto
es ventajoso en cuanto al coste de procesamiento en la red de radio
y en la red básica; además, en el caso contrario, es decir, cuando
para cada cambio de célula de una estación de abonado la red básica
estuviera implicada en cuanto a los mensajes de señalización a
intercambiar, sería inevitable, debido a la gran distancia espacial
entre la red básica y la estación de abonado, un retardo adicional
del proceso de handover (transferencia).
Según la figura 2 se envían los mensajes U_PL
que contienen las informaciones útiles sin el "rodeo" a través
de la estación de base de anclaje BS6 a la estación de abonado MS.
Esto tiene la ventaja de que se reduce el tiempo necesario para la
transmisión de informaciones útiles, con lo que pueden realizarse
mejor servicios de tiempo real. No obstante, contrariamente a la
representación de la figura 2, es posible también que los mensajes
U_PL que contienen informaciones útiles, al igual que también los
mensajes de señalización C_PL, se retransmitan desde la estación de
base de anclaje BS6. Esto da como resultado que las informaciones
útiles y de señalización se transmitan de la misma manera desde y
hasta la estación de abonado MS, con lo que son válidas las
explicaciones anteriores relativas a los mensajes de señalización
C_PL también para los mensajes útiles U_PL.
Si se mueve la estación de abonado MS demasiado
lejos de la célula de radio FZ6 de la estación de base BS6, puede
ser asumida la función de anclaje de la estación de base BS6 por
otra estación de base. Ello es debido a que una gran distancia
entre la estación de base con la que comunica en ese momento la
estación de abonado MS y la estación de base que asume la función
de anclaje, significa un retardo de tiempo grande, que se origina
debido a que deben transmitirse los mensajes entre ambas estaciones
de base. En la macromovilidad de la estación de abonado MS, es
decir, en cambios de célula que provocan un cambio de la estación de
base con la función de anclaje, participa la red básica,
contrariamente a lo que sucede en la micromovilidad. Según la etapa
de procedimiento ESTABL, se establece un nuevo enlace entre la red
básica CN y la nueva estación de base de anclaje.
Según las explicaciones anteriores, la elección
de una estación de base para la comunicación con la estación de
abonado MS, es decir, la elección inicial de la estación de base
BS1, se realiza separadamente de la elección de una estación de
base que asume la función de anclaje respecto a la red básica CN, es
decir, la elección de la estación de base BS6. La estación de base
de anclaje tiene entonces por un lado el papel de la retransmisión
de datos de señalización o bien mensajes útiles y de señalización
entre la estación de abonado MS y la red básica CN y además la
función de la realización de la micromovilidad. Si una estación de
base elegida al comienzo de la comunicación para la comunicación
con una estación de abonado asumiese automáticamente también el
papel de estación de base de anclaje, esto podría dar lugar a una
acumulación de carga de procesamiento debido a la función de
anclaje en distintas estaciones de base. En el ejemplo de la figura
1, se anuncian todas las estaciones de abonado de pasajeros de
avión que tras el aterrizaje en el aeropuerto se han conectado a la
célula de radio FZ1, a la estación de base BS1. Si tuviera que
asumir la estación de base BS1 la función de anclaje para todas
estas estaciones de abonado, esto podría dar lugar a una sobrecarga
de la estación de base BS1.
Es posible que todas las estaciones de base
tengan básicamente la capacidad de funcionar como estación de base
de anclaje. Alternativamente, pueden existir algunas estaciones de
base que tanto comunican con estaciones de abonado como también
pueden asumir la función de una estación de base de anclaje,
mientras que otras estaciones de base solamente pueden comunicar
con estaciones de abonado.
La elección de la estación de base BS6 como
estación de base de anclaje para la comunicación de la estación de
abonado MS, puede realizarse según diversos criterios. Por ejemplo
pueden estar definidas para un grupo de estaciones de base una o
varias estaciones de base que pueden funcionar como estaciones de
base de anclaje. Estas pueden elegirse por ejemplo según criterios
geográficos. Es ventajoso preparar como posibles estaciones de
anclaje estaciones de base que se encuentran en regiones con poca
afluencia de tráfico por radio. De esta manera pueden utilizarse
capacidades libres de estaciones de base que debido a la baja
afluencia de tráfico por radio están condicionadas en su propia
célula de radio, para retransmitir mensajes desde y hacia otras
estaciones de base. Una estación de base que necesita una estación
de base de anclaje, contacta con una de estas estaciones de base
prescritas. Si se dispone para ello de varias para poder elegir,
pueden anunciar las estaciones de base adecuadas como estación de
base de anclaje sus características y capacidad disponible para
realizar la función de anclaje en ese momento, las llamadas
BS-Capabilities, a las otras estaciones de radio,
con lo que mediante una elección adecuada de la estación de base de
anclaje puede lograrse una compensación de cargas. Alternativamente
puede prescribir la estación de base a utilizar como estación de
base de anclaje, definida por sus BS-Capabilities,
el sistema de operación y mantenimiento del sistema de
comunicaciones por radio, con lo que las estaciones de base no
tienen ninguna libertad de elección en cuanto a la estación de base
de anclaje de estaciones de abonado anunciadas tras la conexión.
En la elección de una estación de base de
anclaje o en la determinación de qué estaciones de base pueden
funcionar básicamente como estaciones de base de anclaje, pueden
utilizarse informaciones sobre vías utilizadas por estaciones
móviles. Si según la figura 1 conduce la carretera S desde la célula
de radio FZ1 a través de las células de radio FZ2, FZ3 y FZ4,
entonces es ventajoso utilizar una estación de base de anclaje cuya
célula de radio se encuentre en la proximidad de la carretera. De
esta manera puede cumplir una estación de base con la función de la
estación de base de anclaje a lo largo de un largo periodo de tiempo
sin que este papel de base tenga que transmitirse con demasiada
frecuencia a otras estaciones de base. Cuando existe un cruce entre
ambas carreteras, puede encontrarse la estación de base de anclaje
en la proximidad del cruce, con lo que la misma puede seguir
ejerciendo esta función como estación de base de anclaje
independientemente de por qué carretera se decide el abonado, sin
originar grandes retardos en la retransmisión de los mensajes.
Cuando por ejemplo se elige la estación de base
de la célula de radio FZ3 como estación de base de anclaje,
entonces es posible que esta estación de base, cuando se mueve la
estación de abonado MS a lo largo de la carretera S, funcione
durante un tiempo tanto como estación de base de anclaje como
también como estación de base que comunica con la estación de
abonado MS. Mientras que de esta manera, debido a la movilidad de
una estación de abonado, puede presentarse la constelación de que la
estación de base que comunica con la estación de abonado y la
estación de base que cumple la función de anclaje sean la misma
estación de base, esto no es así al comienzo de la comunicación.
Aquella estación de base con la que toma contacto una estación de
abonado que se anuncia tras conectarse, no cumple el papel de la
estación de base de anclaje, sino que solicita de otra estación de
base que cumpla esta función. A través de qué célula de radio o
estación de base se anuncia una estación de abonado tras
conectarse, viene determinado por una elección de la estación de
abonado en base a las condiciones de propagación por radio o bien
en base a la posición de la estación de abonado. Por el contrario,
no se determina la estación de base de anclaje en función de
criterios de radio, sino que más bien es posible una determinación
de la estación de base de anclaje, tal como se ha descrito, según
criterios más adecuados.
El procedimiento descrito es especialmente
adecuado para sistemas de comunicaciones por radio con jerarquías
planas, en las que por ejemplo no existen equipos para el control y
mando de estaciones de base como el BSC (Base Station Controller,
controlador de la estación de base) o el RNC (Radio Network
Controller, controlador de la red de radio). Esto da lugar a una
simplificación de la red de radio. En este caso las funciones de
estos equipos deben asumirlas otros equipos del sistema de
comunicaciones por radio. Una parte de estas funciones puede
transmitirse entonces a estaciones de base, mientras posiblemente
otra parte deba ser asumida por equipos de la red básica. Aquí es
ventajoso que determinadas funciones no tengan que ser forzosamente
puestas a disposición por cada estación de base. Una estación de
base clasificada como posible estación de base de anclaje puede
poner a disposición una funcionalidad y capacidad de cálculo
específicas para funciones de control en la red de radio, como por
ejemplo configuración y evaluación de mediciones de estaciones de
abonado y/o estaciones de base, decisiones de handover
(transferencia), coordinación de paginación, control de
interferencias y Load Sharing (compartición de carga).
Claims (14)
1. Procedimiento para la comunicación en un
sistema de comunicaciones por radio que incluye al menos una primera
estación de radio (BS1) y una segunda estación de radio (BS2) del
lado de la red conectadas con una red básica (CN), en el que
la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) recibe un mensaje de anuncio (IA) de una estación de abonado
(MS) para anunciarse por primera vez la estación de abonado (MS) en
una estación de radio del lado de la red tras una conexión de la
estación de abonado (MS), y
a continuación tiene lugar una comunicación
entre la red básica (CN) y la estación de abonado (MS),
caracterizado porque
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes de
señalización (PG, C_PL) a enviar desde la red básica (CN) a la
estación de abonado (MS) se transmiten desde la red básica (CN) a
la segunda estación de radio del lado de la red (BS6), desde la
segunda estación de radio del lado de la red (BS6) a la primera
estación de radio del lado de la red (BS1) o a otra estación de
radio del lado de la red y desde la primera (BS1) u otra estación
de radio del lado de la red directamente a la estación de abonado
(MS).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que
se transmiten mensajes de señalización desde la
segunda estación de radio del lado de la red (BS6) a la primera
estación de radio del lado de la red (BS1) o a otra estación de
radio del lado de la red y desde la primera estación de radio del
lado de la red (BS1) o la otra estación de radio del lado de la red
directamente a la estación de abonado (MS) y/o desde la estación de
abonado (MS) directamente a la primera estación de radio del lado
de la red (BS1) o a otra estación de radio del lado de la red y
desde la primera estación de radio del lado de la red (BS1) o desde
la otra estación de radio del lado de la red a la segunda estación
de radio del lado de la red (BS6), siendo la segunda estación de
radio del lado de la red (BS6) el nodo terminal de estas
transmisiones.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que
la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) envía, tras recibir el mensaje de anuncio (IA) de la segunda
estación de radio del lado de la red (BS6), informaciones (REQ)
relativas a la estación de abonado (MS), a raíz de lo cual la
segunda estación de radio del lado de la red (BS6) envía a la red
básica (CN) informaciones (ESTABL) relativas a la estación de
abonado (MS).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que
la segunda estación de radio del lado de la red
(BS6) se elige de entre un conjunto de estaciones de radio del lado
de la red.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
el que
la elección se realiza utilizando informaciones
relativas al grado actual de carga de la segunda estación de radio
del lado de la red (BS6) y/o al lugar de emplazamiento de la segunda
estación de radio del lado de la red (BS6).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que
la comunicación entre la red básica (CN) y la
estación de abonado (MS) es una comunicación iniciada por la
estación de abonado (MS) o una comunicación iniciada por la red
básica (CN).
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS) los mensajes de
señalización a enviar desde la estación de abonado (MS) a la red
básica (CN), se transmiten directamente desde la estación de
abonado (MS) a la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) o a otra estación de radio del lado de la red, desde la
primera estación de radio del lado de la red (BS1) o desde la otra
estación de radio del lado de la red a la segunda estación de radio
del lado de la red (BS6) y desde la segunda estación de radio del
lado de la red (BS6), a la red básica (CN).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes a enviar
desde la red básica (CN) a la estación de abonado (MS) con
informaciones útiles (U_PL) se transmiten desde la red básica (CN),
sin retransmisión a través de la segunda estación de radio del lado
de la red (BS6), a la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) o a otra estación de radio del lado de la red y desde la
primera (BS1) u otra estación de radio del lado de la red,
directamente a la estación de abonado (MS).
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes a enviar
desde la estación de abonado (MS) a la red básica (CN) con
informaciones útiles se transmiten directamente desde la estación
de abonado (MS) a la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) o a otra estación de radio del lado de la red y desde la
primera estación de radio del lado de la red (BS1) o desde la otra
estación de radio del lado de la red, sin retransmisión a través de
la segunda estación de radio del lado de la red (BS6), a la red
básica (CN).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes a enviar
desde la red básica (CN) a la estación de abonado (MS) se transmiten
desde la red básica (CN) a la segunda estación de radio del lado de
la red (BS6), desde la segunda estación de radio del lado de la red
(BS6) a la primera estación de radio del lado de la red (BS1) o a
otra estación de radio del lado de la red y desde la primera
estación de radio del lado de la red (BS1) o desde la otra estación
de radio del lado de la red, directamente a la estación de abonado
(MS).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7 o la reivindicación 10, en el que
en el marco de la comunicación entre la red
básica (CN) y la estación de abonado (MS), los mensajes a enviar
desde la estación de abonado (MS) a la red básica (CN) con
informaciones útiles, se transmiten desde la estación de abonado
(MS) directamente a la primera estación de radio del lado de la red
(BS1) o a otra estación de radio del lado de la red, desde la
primera estación de radio del lado de la red (BS1) o la otra
estación de radio del lado de la red a la segunda estación de radio
del lado de la red (BS6) y desde la segunda estación de radio del
lado de la red (BS6) a la red básica (CN).
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que
la estación de radio del lado de la red con la
que comunica directamente la estación de abonado (MS), cambia,
manteniéndose la función de la segunda estación de radio del lado de
la red (BS6) en relación con la retransmisión de mensajes entre la
red básica (CN) y la estación de abonado (MS).
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que
la función de la segunda estación de radio del
lado de la red (BS6) relativa a la retransmisión de mensajes entre
la red básica (CN) y la estación de abonado (MS), es asumida por una
tercera estación de radio del lado de la red.
14. Sistema de comunicaciones por radio, que
incluye al menos una estación de abonado (MS), así como una primera
(BS1) y una segunda (BS6) estación de radio del lado de la red
conectada con una red básica (CN), con
medios de la primera estación de radio del lado
de la red (BS1) para recibir un mensaje de anuncio (IA) de la
estación de abonado (MS) para el anuncio por primera vez de la
estación de abonado (MS) en una estación de radio del lado de la
red tras conectarse la estación de abonado (MS),
caracterizado por
medios para transmitir en el marco de una
comunicación entre la estación de abonado (MS) y la red básica (CN),
mensajes de señalización (PG, C_PL) a enviar desde la red básica
(CN) a la estación de abonado (MS), desde la red básica (CN) a la
segunda estación de radio del lado de la red (BS6), desde la segunda
estación de radio del lado de la red (BS6) a la primera estación de
radio del lado de la red (BS1), o a otra estación de radio del lado
de la red y desde la primera (BS1) u otra estación de radio del lado
de la red, directamente a la estación de abonado (MS).
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