BRPI0610619A2 - nó do ponto de acesso a uma célula de rede da rede de acesso de rádio, módulo do ponto de acesso para implementação na estação base transceptora da rede de acesso de rádio, nó central de acesso para prover a comunicação entre ao menos dois nós do ponto de acesso subordinados designados para as células de rede, módulo central de acesso para conexão com a estação base transceptora ou o controlador da estação base e prover a comunicação entre ao menos dois nós do ponto de acesso designado para as células de rede, rede de acesso de rádio, e, método para prover a capacidade de comunicação sem fio para o primeiro dispositivo terminal localizado na célula de rede - Google Patents

Abstract

Nó DO PONTO DE ACESSO A UMA CéLULA DE REDE DA REDE DE ACESSO DE RáDIO, MóDULO DO PONTO DE ACESSO PARA IMPLEMENTAçãO NA ESTAçãO BASE TRANSCEPTORA DA REDE DE ACESSO DE RáDIO, Nó CENTRAL DE ACESSO PARA PROVER A COMUNICAçãO ENTRE AO MENOS DOIS NóS DO PONTO DE ACESSO SUBORDINADOS DESIGNADOS PARA AS CéLULAS DE REDE, MóDULO CENTRAL DE ACESSO PARA CONEXãO COM A ESTAçãO BASE TRANSCEPTORA OU O CONTROLADOR DA ESTAçãO BASE E PROVER A COMUNICAçãO ENTRE AO MENOS DOIS NóS DO PONTO DE ACESSO DESIGNADO PARA AS CéLULAS DE REDE, REDE DE ACESSO DE RáDIO, E, MéTODO PARA PROVER A CAPACIDADE DE COMUNICAçãO SEM FIO PARA O PRIMEIRO DISPOSITIVO TERMINAL LOCALIZADO NA CéLULA DE REDE. A invenção relaciona a um nó de ponto de acesso para a primeira célula da rede da rede de acesso de rádio, para um nó central de acesso e para a rede de acesso de rádio. A Invenção permite que os provedores de serviço local nas áreas rurais provêem telecomunicação móvel de custo baixo para os usuárlos finais. O nó de ponto de acesso da Invenção é adaptado para estabelecer, manter e liberar o canal de rádio de dados do usuário local, que consiste da primeira seção do canal local possuindo como pontos finais, o primeiro dispositivo terminal localizado na célula da rede e o nó do ponto de acesso, e da segunda seção do canal local possuindo como pontos finais o nó do ponto de acesso e o segundo dispositivo terminal localizado na célula da rede, e para trocar os dados do usuário empacotados e os dados de controle com um nó de centro de acesso super- ordenado designado para estabelecer, manter e liberar comunicação entre o primeiro dispositivo terminal e o terceiro dispositivo terminal localizado fora da célula de rede. O custo do enlace entre a rede de acesso de rádio e a rede núcleo é Intensamente reduzido pela invenção.

Description

"NÓ DO PONTO DE ACESSO A UMA CÉLULA DE REDE DA REDEDE ACESSO DE RÁDIO, MÓDULO DO PONTO DE ACESSO PARAIMPLEMENTAÇÃO NA ESTAÇÃO BASE TRANSCEPTORA DA REDE DEACESSO DE RÁDIO, NÓ CENTRAL DE ACESSO PARA PROVER ACOMUNICAÇÃO ENTRE AO MENOS DOIS NÓS DO PONTO DE ACESSOSUBORDINADOS DESIGNADOS PARA AS CÉLULAS DE REDE, MÓDULOCENTRAL DE ACESSO PARA CONEXÃO COM A ESTAÇÃO BASETRANSCEPTORA OU O CONTROLADOR DA ESTAÇÃO BASE E PROVER ACOMUNICAÇÃO ENTRE AO MENOS DOIS NÓS DO PONTO DE ACESSODESIGNADO PARA AS CÉLULAS DE REDE, REDE DE ACESSO DE RÁDIO, E,MÉTODO PARA PROVER A CAPACIDADE DE COMUNICAÇÃO SEM FIO PARAO PRIMEIRO DISPOSITIVO TERMINAL LOCALIZADO NA CÉLULA DE REDE"

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção refere-se ao campo das telecomunicações.

Particularmente, a invenção está relacionada com uma estrutura de rede queproporciona comunicação sem fio a dispositivos terminais. Além disso, a invençãose refere a um nó de ponto de acesso a uma célula de rede de uma rede deacesso pública sem fio, terrestre, e a uma rede de acesso por rádio paraproporcionar comunicação de dados.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Serviços de telecomunicação sem fio são oferecidos hoje em dia auma grande fração da população mundial. Até esse ponto, as redes de acessoforam instaladas, o que permite a um usuário final equipado com um dispositivoterminal para comunicação sem fio fazer uso de comunicação de voz e dados comoutros usuários finais pelo mundo. A tecnologia padrão atualmente mais difundidausada para comunicação sem fio é o sistema global para comunicação móvel,GSM curto (short GSM).

A seguir, a arquitetura do GSM será brevemente resumida comreferência à Figura 1. A Figura 1 mostra os componentes essenciais de uma redemóvel terrestre pública de GSM (PLMN) de 10 dispositivos terminais servidoresTD1, TD2 e TD3; Os dispositivos terminais TD1 e TD2 estão localizados numaprimeira célula de rede 12 formada pela cobertura da área de rádio da primeirabase de estação transceptora (BTS) 14. Uma segunda e uma terceira BTS 16 e 18cobrem uma segunda e terceira células de rede 20 e 22. Conforme pode ser vistoda Fig. 1, várias BTSs juntas são controladas por um controlador de estação debase (BSC) 24. Semelhantemente, um segundo BSC 26 controla a primeiraestação transceptora 14. O tráfego combinado de dispositivos terminais TD1 aTD3 nas suas respectivas células de rede é encaminhado através de um centro decomutação móvel MSC 28. As conexões originando de ou terminando numa redefixa, tal como uma rede de telefone comutada pública (PSTN) ou uma rede dedados de serviços integrados (ISDN) são controladas por um centro de comutaçãomóvel de porta (GMSC) 30.

O MSC 28 está conectado a uma quantidade de banco de dados parao controle de chamadas e gerenciamento de rede. Um registrador local residente(HLR) 32 armazena os dados permanentes tais como o perfil de usuário parausuários registrados com um operador de rede. O HLR é acessado primeiro,quando um local atual do usuário tem que ser determinado no caso de umachamada. Um registrador local visitante (VLR) 34 armazena os dados dos usuáriosos quais estão conectados numa certa área. O VLR pode também atribuir earmazenar dados locais, tal como a identificação temporária. Uma autenticação(AUC) 36 gera e armazena dados relacionados com a segurança, tais comocódigos secretos usados para autenticação e criptografia. Um equipamento deregistro de identidade (EIR) 38 registra os dados do equipamento.

As estações transceptoras de base e os controladores de estação debase para um subsistema de uma rede de acesso de rádio GSM. O MSC, GMSC,HLR e VLR formam componentes de um subsistema de comutação egerenciamento (SMSS).

Depois, a funcionalidade de um MSC é explicada em maioresdetalhes. O MSC forma um nó de comutação de um GSM PLMN. Além defornecer todas as funcionalidades conhecidas de um nó de comutação de umPSTN, um MSC ainda atribui e gerencia recursos sem fio e a mobilidade dosdispositivos terminais. Conseqüentemente, um MSC registra o local atual dosdispositivos terminais e proporciona uma funcionalidade de troca de células(handover) para comunicação continuada durante a alteração de um dispositivoterminal de uma célula de rede para a outra.

Ao estabelecer uma chamada entre dispositivos terminais TD1 e TD2localizados em células de rede idênticas de acordo com o padrão GSM, ambos osdados de controle usados para estabelecer a conexão e os dados de usuário, osquais formam a informação do usuário efetiva a ser transferida entre osdispositivos terminais, são direcionadas de um dispositivo terminal de origem, asaber, TD1 para o BTS 14, BSC 26 e MSC 28, e de volta do MSC 28 para o BSC26, BTS 14 e TD2. O termo dado de controle é aqui utilizado com um sentido geralpara incluir ambas as solicitações de controle ou comandos e parâmetros decontrole relacionados com uma solicitação ou um comando.

O documento WO 2004/002177, o qual é aqui incorporadointegralmente por referência, revela um método, no qual a via de transmissão hápouco descrita para uma chamada regular entre dispositivos terminais pode sercomutada para uma via mais curta para os dados do usuário transmitidos, o qualenvolve somente o subsistema de estação de base (BSS) e não acessa a redecentral.

A proliferação de redes de acesso sem fio tipicamente termina emregiões, onde a maioria da população não pode gastar para usar serviços detelecomunicação sem fio oferecidos num custo, o qual pelo menos compense ogasto de capital para instalar e operar a rede de acesso. Por essa razão, serviçosde telecomunicação sem fio não são amplamente disponíveis em áreas rurais comuma população que tenha uma renda muito baixa para justificar o investimento deinstalar e operar uma rede de acesos sem fio.

Sistemas protótipos estão sendo testados em vários mercados, osquais proporcionam acesso sem fio por redes de áreas de locais sem fio baseadasem padrões IEEE 802.11. Chamadas de voz são capacitadas pelo uso datecnologia voz em protocolo de internet (VolP). Entretanto, o fornecimento decobertura móvel para ambientes rurais não é economicamente possível com essasolução devido à população dispersa em áreas rurais e à baixa cobertura de áreapor ponto de acesso. Estão sendo feitos esforços para aumentar a cobertura deárea e a velocidade de transmissão. Entretanto, a capacidade das tecnologiascorrespondentes baseadas em padrões IEEE 802.11 para proporcionar acesso dealta velocidade e grandes áreas de cobertura implica em requerimentos de altaenergia e num custo mais alto para o circuito integrado, o que se traduz em custosde sistema globais mais elevados para um recurso, o qual no mercado sobconsideração não é de muita relevância. Para um mercado rural, o consumo depouca energia tanto para dispositivos móveis quanto para nós de rede é umrequerimento importante.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Conseqüentemente, um objeto da invenção consiste em fornecer umnó de ponto de acesso para uma célula de rede de uma rede de acesso sem fio, oqual permita operar a célula de rede com um baixo custo.

Outro objeto da presente invenção consiste em proporcionar um nóde ponto de acesso a uma célula de rede de uma rede de acesso sem fio, o qualproporcione uma cobertura de área suficiente com baixo custo.

É outro objeto da presente invenção proporcionar um nó de ponto deacesso para uma célula de rede de uma rede de acesso sem fio, o qual permitafornecer serviços de telecomunicação móveis para usuários a baixo custo.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer um nó de ponto deacesso para uma célula de rede de uma rede de acesso sem fio, o qual permitafornecer serviços de telecomunicação móvel com consumo de energia reduzido.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer um módulo de pontode acesso para conexão com uma estação transceptora de base de uma rede deacesso sem fio, o que permite fornecer serviços de telecomunicação móvel ausuários com baixo custo.Outro objeto da invenção consiste em fornecer um nó central deacesso para fornecer comunicação de dados entre um primeiro nó de ponto deacesso numa primeira célula de rede e um segundo nó de ponto de acesso elocalizado numa segunda célula de rede de uma rede de acesso sem fio, o quepermite o fornecimento de comunicação entre dispositivos terminais sem fio nasduas células de rede com baixo custo.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer um nó central deacesso para fornecer comunicação de dados entre um nó de ponto de acessonuma primeira célula de rede e um nó de rede central, o que permite ofornecimento de comunicação entre um dispositivo terminal numa primeira célulade rede e um dispositivo terminal, o qual pode ser alcançado através da redecentral.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer um módulo central deacesso para conexão com uma estação transceptora de base ou um controladorde estação de base de uma rede de acesso sem fio e para o propósito deproporcionar comunicação entre pelo menos dois nós de ponto de acessosubordinados atribuídos para células de rede de uma rede de acesso a rádio, oque permite fornecer comunicação entre dispositivos terminais sem fio nas duascélulas de rede com baixo custo.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer uma rede de acesso arádio permitindo que os assinantes da rede usem os serviços de comunicação semfio com baixo custo.

Outro objeto da invenção consiste em fornecer um método parafornecer capacidade de comunicação sem fio para um primeiro dispositivo terminallocalizado numa célula de rede de uma rede de acesso a rádio, o que permite queos assinantes da rede usem os serviços de comunicação sem fio com baixo custo.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um nóde ponto de acesso para uma célula de rede de uma rede de acesso a rádio,compreendendo:- uma unidade de processamento de chamada, a qual é adaptadapara averiguar se uma requisição de comunicação de entrada se origina de umdispositivo terminal localizado dentro da célula da rede e se o requerimento decomunicação é direcionado para um dispositivo terminal localizado dentro dacélula da rede,

- uma unidade de comutação local, a qual está conectada com aunidade de processamento de chamadas e adaptada para estabelecer, manter eliberar na recepção de um requerimento de comunicação originando e terminandodentro da célula de rede um canal a rádio de dados do usuário local, o queconsiste de uma primeira seção de canal local tendo como pontos finais umprimeiro dispositivo terminal localizado na célula da rede e o nó de ponto deacesso, e de uma segunda seção de canal local tendo como pontos finais o nó deponto de acesso e um segundo dispositivo terminal localizado na célula da rede, eestabelecer, manter e liberar a primeira seção do canal local na recepção de umrequerimento de comunicação, o qual é ou originado de ou terminado no primeirodispositivo terminal dentro da célula de rede,

-e ainda compreendendo uma unidade de comutação não-local, aqual está conectada com a unidade de processamento de chamadas e adaptarpara trocar dados do usuário "embrulhados" e controlar dados com um nó centralde acesso superordinado atribuído para estabelecer, manter e liberar acomunicação entre o primeiro dispositivo terminal localizado na célula da rede eum terceiro dispositivo terminal localizado fora da célula da rede.

O nó de ponto de acesso, aqui também referido como ponto deacesso da invenção, fornece a funcionalidade de comutação local para conectardispositivos terminais localizados na célula da rede coberta por uma unidadetransceptora conectada com o ponto de acesso. Um canal de rádio de dados deusuário local é estabelecido, mantido e liberado para tais requerimentos dechamada. O canal de dados do usuário estabelecido pelo ponto de acesso dainvenção tem duas seções de canal locais. Uma primeira seção de canal local seestende do primeiro dispositivo terminal para o nó de ponto de acesso. A segundaseção de canal local se estende do nó de ponto de acesso para o segundodispositivo terminal.

A comunicação duplex entre dispositivos terminais localizados namesma primeira célula de rede pode, dessa forma, ser estabelecida sem ter queretransmitir os dados de usuário para os nós da rede fora da primeira célula derede. Dessa forma, a comunicação entre habitantes de uma área rural cobertapela primeira célula da rede pode ser capacitada sem ter que confiar numaestrutura de rede elaborada e em requerimentos de sinalização, tais como aquelesformados pelas redes de GSM padrões. Ao invés de canais de comunicação porcomutação usando nós de rede centrais tais como MSC, a funcionalidade decomutação para chamadas locais é fornecida por nós de ponto de acesso locais.

Essa medida permite fornecer comunicação sem fio com baixo custo.

O nó de ponto de acesso da invenção é ainda adaptado para trocardados de usuário "empacotados" e dados de controle com um nó de centro deacesso superordinado atribuído para estabelecer, manter e liberar comunicaçãoentre o primeiro dispositivo terminal e um terceiro dispositivo terminal localizadofora da célula da rede. Dessa forma, o custo de transmissão é ainda maisreduzido. Para a comunicação comutada "empacotada" evitar a necessidade deimplantar uma interface E1 cara, a qual é necessária na via de transmissão(uplink) entre um BTS e um BSC em redes GSM padrões.

O termo dado de controle, conforme aqui utilizado, compreendetambém mensagens de controle. Um exemplo de uma mensagem de controle éuma mensagem de requerimento de atualização de local ou uma mensagem derequerimento de chamada.

É notado que a invenção não está restrita a melhorar os componentesde GSM e os protocolos. A funcionalidade do ponto de acesso da invenção podeser igualmente fornecida na estrutura de outras tecnologias de rede de acessosem fio tais como CDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código), WCDMA(Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga) ou UMTS (Sistema deTelecomunicação Móvel Universal), CDMA2000, TDSCDMA (CDMA Síncrono deDivisão por Tempo), WLAN (Wireless Local Area Network, também conhecidacomo IEEE 802.11).

A seguir, modalidades preferidas do ponto de acesso da invençãoserão descritas. A não ser que seja observado de outra forma, as modalidadespodem ser combinadas umas com as outras.

Para reduzir adicionalmente a complexidade da operação e permitir oponto de acesso proporcionando a funcionalidade de comutação, a unidade decomutação local do nó do ponto de acesso é uma modalidade adaptada paraliberar o canal de dados do usuário local quando um dos primeiro e segundodispositivos terminais numa chamada na mesma célula da rede é detectada comotendo deixado essa célula da rede.

Em outra modalidade, o nó de ponto de acesso da unidade decomutação local é adaptada para liberar a seção do canal local de umacomunicação entre o dispositivo do primeiro terminal na célula da rede e odispositivo do terceiro terminal localizado fora da célula da rede, quando odispositivo terminal do primeiro local é detectado como tendo deixado a célula darede.

O nó do ponto de acesso dessas modalidades é liberado dafuncionalidade da troca de células. Dessa forma, distribuindo um subgrupo dafuncionalidade de comutação, a qual numa técnica anterior a rede GSM poderianormalmente ser fornecida por um MSC, ao nó do ponto de acesso local éhabilitada. A desvantagem de não ser capaz de prover a funcionalidade da trocade células a um assinante de um dispositivo terminal é mais importante pelo fatode que o ponto de acesso dessas modalidades da invenção permite ofornecimento de serviços de telecomunicação sem fio a um custo, o qual étambém disponível para assinantes com uma renda muito baixa.

O nó de ponto de acesso é preferivelmente conectado numa unidadetransceptora, a qual é adaptada para gerar e receber sinais de rádio. A unidadetransceptora e o ponto de acesso são preferivelmente integrados em umdispositivo.Numa outra modalidade do nó de ponto de acesso, a umidade deprocessamento de chamada é adaptada para decodificar e interpretar os dados decontrole recebidos do primeiro ou do segundo dispositivo terminal e relacionadacom o estabelecimento, manutenção ou liberação do canal de dados do usuáriolocal.

Em outra modalidade, o nó de ponto de acesso é ainda adaptadopara trocar os dados de controle com o primeiro ou com o segundo dispositivoterminal através de pelo menos um canal de rádio de dados de controle. A unidadecomutadora local é adaptada para estabelecer, manter e liberar pelo menos umcanal de rádio de dados de controle local consistindo de duas seções de canallocal, cada uma tendo como pontos finais num dispositivo terminal respectivo e onó de ponto de acesso.

Em outra modalidade do nó de ponto de acesso, o canal de rádio dedados de controle é separado do canal de rádio de dados do usuário. Isto é, aunidade comutadora local é adaptada para trocar os dados de controle e os dadosdo usuário através de diferentes canais de rádio.

Outra modalidade do nó de ponto de acesso tem um primeiro bancode dados de acesso conectado à unidade de processamento de chamadas ecompreendendo dados relacionados com dispositivos terminais, os quais sãopermanentemente ou temporariamente registrados com o nó de ponto de acesso.

O primeiro banco de dados de acesso pode, por exemplo, conter dados como umaidentificação do nó central de acesso superordinado, uma identificação do próprionó do ponto de acesso, números IMSI de usuários assinantes usando a célula darede do nó de ponto de acesso como sua célula de rede doméstica, um númerotelefônico atribuído a usuários assinantes e outras informações úteis.

Em outra modalidade, o nó do ponto de acesso tem uma unidade degerenciamento de mobilidade, a qual está conectada ao primeiro banco de dadosde acesso e à unidade de processamento de chamada e é adaptada para mantero primeiro banco de dados de acesso. A manutenção pode, por exemplo,compreender ou a adição de novos dados recebidos do nó central de acesso ouum dispositivo terminal ou a reposição de dados existentes com novos dados, ouambos. A manutenção em uma modalidade também inclui a geração de uma novaentrada e a classificação dela como uma temporariamente ou permanentementeregistrada.

Em outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidade donó do ponto de acesso é adaptada para autenticar um dispositivo terminallocalizado na célula da rede e requerer autenticação, com base de uma verificaçãode validade bem-sucedida do valor de Identidade do Assinante Móvel Internacional(International Mobile Subscriber Identity), de agora em diante valor IMSI, dousuário assinante do dispositivo terminal, ou no primeiro banco de dados deacesso ou no segundo banco de dados de acesso mantido no nó central deacesso atribuído. Dessa forma, a autenticação pode ser efetuada sem contataruma rede central.

Numa modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidade do nódo ponto de acesso é adaptada para:

- extrair o valor IMSI de uma mensagem de requerimento deautenticação recebida do dispositivo terminal de requerimento,

- para averiguar se o valor IMSI está alocado para um assinante deum dispositivo terminal mantido como permanentemente registrado no nó de pontode acesso no primeiro banco de dados de acesso, e

- para gerar e transmitir para o dispositivo terminal um númeroaleatório.

Além disso, a unidade de gerenciamento de mobilidade do nó doponto de acesso dessa modalidade pode ser adaptada para atualizar uma entradado dispositivo terminal no primeiro banco de dados de acesso se o valor IMSI foralocado para um assinante de um dispositivo terminal registrado no nó de ponto deacesso.

Numa outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidadedo nó do ponto de cesso da invenção é adaptada para:- enviar uma primeira mensagem de controle para o nó central deacesso indicando que um IMSI contido na mensagem de requerimento deautenticação recebida do dispositivo terminal não está contido no primeiro bancode dados do acesso,

- aguardar pela recepção de uma segunda mensagem de controle donó central de acesso indicando que o dispositivo terminal é registrado com um nóde ponto de acesso externo alocado no mesmo nó central de acesso, e para

- gerar e transmitir para o dispositivo terminal um número aleatóriodepois de receber a segunda mensagem de controle.

Numa modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para usar um valor de origem (seed) pré-configurado na geração donúmero aleatório para todos os dispositivos terminais registrados para o nó doponto de acesso.

Numa alternativa, modalidade preferida, a unidade de gerenciamentode mobilidade é adaptada para usar o valor IMSI do usuário assinante dodispositivo terminal como um valor de origem (seed) na geração do númeroaleatório.

Numa outra modalidade, em que a unidade de gerenciamento demobilidade do nó do ponto de acesso é ainda adaptada para armazenar, noprimeiro banco de dados de acesso, uma entrada localizada num dispositivoterminal requerendo autenticação, a entrada indicando que o dispositivo terminalestá atualmente na cobertura do nó do ponto de acesso.

A unidade de gerenciamento de mobilidade do nó do ponto de acessoé preferivelmente adaptada para gerar uma mensagem de controle paratransmissão para o nó central de acesso, a mensagem de controle indicando que orespectivo dispositivo terminal está atualmente na cobertura do nó de ponto deacesso.

Em outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidade onó do ponto de acesso é ainda adaptado para efetuar um procedimento deautenticação adicional de acordo com o padrão GSM. Esse é preferivelmenteefetuado para dispositivos, se a autenticação for para ser feita para um dispositivoterminal, o qual não é permanentemente registrado para o nó do ponto de acesso.

Numa outra modalidade, o nó do ponto de acesso é adaptado paraatualizar no banco de dados do primeiro acesso o local atual de um dispositivoterminal na cobertura do nó do ponto de acesso no requerimento pelo dispositivoterminal ou automaticamente depois de um tempo de amplitude predeterminadodepois da última atualização de local para o dispositivo terminal.

Em outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para obter de um dispositivo terminal na cobertura do nó do ponto deacesso, no requerimento do dispositivo terminal ou automaticamente depois deuma amplitude de tempo predeterminada depois da última atualização de localpara o dispositivo terminal, o valor IMSI, um valor de Identidade do AssinanteMóvel Temporal (Temporal Mobile Subscriber Identity), de agora em diantetambém valor TMSI, e um valor de Identidade de Equipamento Móvel Internacional(International Mobile Equipment ldentity)m de agora em diante também valor IMEI.

Numa outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidadeé adaptada para atualizar o local atual de um dispositivo terminal na cobertura donó do ponto de acesso no primeiro banco de dados de acesso.

Em outra modalidade, a unidade de gerenciamento do nó do ponto deacesso é adaptada para extrair o valor IMSI do usuário assinante do dispositivoterminal de uma mensagem de requerimento de atualização de local, a qual érecebida de um dispositivo terminal.

Numa outra modalidade, a unidade de gerenciamento de mobilidadedo nó do ponto de acesso é adaptada para

- averiguar se o valor IMSI recebido está alocado para um usuárioassinante de um dispositivo terminal, o qual é mantido como registrado para o nódo ponto de acesso no primeiro banco de dados de acesso, e

- enviar para o nó central de acesso uma terceira mensagem decontrole indicando a descoberta de que o valor IMSI do usuário assinante dodispositivo terminal não está contido no primeiro banco de dados de acesso,- aguardar pela recepção de uma quarta mensagem de controle do nócentral de acesso indicando que o dispositivo terminal é registrado com um nó deponto de acesso externo alocado para o mesmo nó central de acesso, e para

- enviar para o dispositivo terminal uma quinta mensagem de controleindicando a conclusão da atualização do local, se o valor IMSI estiver contido noprimeiro banco de dados de acesso ou a quarta mensagem de controle forrecebida do nó central de acesso.

Numa outra modalidade, o nó de ponto de acesso compreende umaunidade de administração de gerenciamento, a qual está adaptada para monitorara operação dos componentes do nó do ponto de acesso para coletar e enviarrelatórios de arquivos de transações para um nó central de acesso superordinado.

A unidade de administração e gerenciamento é preferivelmente ainda adaptadapara sincronizar periodicamente informação estocada no nó do ponto de acesso,particularmente informação armazenada no primeiro banco de dados de acesso,com o nó central de acesso. Tal sincronização também é conhecida comooperação "batida de coração" (heratbeat).

Outra modalidade do nó do ponto de acesso da invençãocompreende ainda uma unidade de geração de relógio com um receptor, e a qualestá adaptada para derivar um sinal de relógio interno do sinal de relógio externo.

Preferivelmente, o sinal de relógio interno é fornecido para a unidade transceptora.

Em outra modalidade, a unidade de processamento de chamada e acomutadora de local são adaptadas para efetuar as funções de sinalização e decomutação de chamada para estabelecer, manter e liberar o canal de dados dousuário local de acordo com o Sistema de Sinalização padrão SS7.

Em outra modalidade, o nó do ponto de acesso é adaptado para"empacotar" e enviar para o nó central de acesso atribuído dados de controlerecebidos do primeiro dispositivo terminal em relação ao registro do primeirodispositivo terminal com uma rede central conectada com o nó de ponto deacesso.O nó de ponto de acesso pode compreender um "empacotador", oqual é adaptado para gerar pacotes de dados de acordo com o Protocolo deInternet, de agora em diante IP, os pacotes de dados incluindo ou somente dadosdo usuário ou somente dados de controle ou ambos.

O nó do ponto de acesso está numa modalidade alternativa adaptadapara interpretar e gerar dados de controle de acordo com o Protocolo de Iniciaçãode Sessão, de agora em diante SIP.

Numa modalidade, o nó do ponto de acesos é adaptado para secomunicar com o nó do centro de acesso designado através de um canal decomunicação com fio.

Em outra modalidade, o nó do ponto de acesso está adaptado parase comunicar com o nó central de acesso designado através de um canal decomunicação sem fio. O canal de comunicação sem fio é preferível mente umaligação de microondas de alcance de banda limitada.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, um módulo deponto de acesso é fornecido para a implantação numa estação transceptora debase de uma rede de acesso a rádio, o módulo de ponto de acessocompreendendo:

- uma unidade de processamento de chamada, a qual é adaptadapara averiguar se um requerimento de comunicação de entrada se origina de umdispositivo terminal dentro da célula da rede e se o requerimento de comunicaçãoé direcionado para um dispositivo terminal localizado dentro da célula da rede,

- uma unidade comutadora de local, adaptada para estabelecer,manter e liberar um canal de rádio de dados de usuário, o qual consiste de umaprimeira seção de canal local tendo como pontos finais um primeiro dispositivoterminal localizado na célula da rede e o nó de ponto de acesso, e de umasegunda seção de canal local tendo como pontos finais o nó de ponto de acesso eum segundo dispositivo terminal localizado na célula da rede, e

- uma unidade de comutação não-local, adaptada para trocar dadosde usuário "empacotados" e controlar dados com um nó central de acessosuperordinado designado para estabelecer, manter e liberar comunicação entre oprimeiro dispositivo terminal e um terceiro dispositivo terminal localizado fora dacélula da rede, e

- uma unidade de interface, a qual está conectada com a unidade deprocessamento de chamada, a unidade de comutação de chamada e a unidade decomutação não-local e adaptada para se conectar com a estação transceptora debase e para trocar dados de controle e dados de usuário com a estaçãotransceptora de base.

O módulo de ponto de acesso permite a implantação de um ponto deacesso de acordo com o primeiro aspecto da invenção como uma substituição oucomo uma adição a uma estação transceptora de base existente. Numamodalidade, o módulo de ponto de acesso é um dispositivo de unidade física. Emoutra modalidade, ele é formado por programas de computador executáveis nummeio de dados. Depois da instalação do programa de computador, uma estaçãotransceptora de base é adaptada para funcionar como um nó de ponto de acesso.

Modalidades preferidas do módulo do ponto de acesso do segundoaspecto da invenção têm as características adicionais do nó do ponto de acessodo primeiro aspecto da invenção. As modalidades podem ser combinadas umascom as outras.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, um nó central deacesso para fornecer comunicação entre pelo menos dois nós de ponto de acessosubordinados designados para células da rede de uma rede de acesso de rádio ouentre um nó de ponto de acesso subordinado designado e um nó de rede centralsuperordinado designado compreende

- uma unidade de controle de chamada, a qual está adaptada paraaveriguar se um requerimento de comunicação de entrada se origina de umdispositivo terminal numa célula de rede de um nó de ponto de acessosubordinado atribuído e se o requerimento de comunicação é direcionado para umdispositivo terminal localizado dentro de uma célula de rede de um nó de ponto deacesso subordinado,- uma unidade de comutação regional, a qual está conectada àunidade de controle de chamada e adaptada para trocar dados de usuário"empacotados" e controlar dados com um primeiro nó de ponto de acessosubordinado para uma primeira célula de rede e com um segundo nó de ponto deacesso subordinado designado para uma segunda célula da rede paraestabelecer, manter e liberar uma capacidade de transmissão predefinida parauma via de transmissão de dados de usuário comutada empacotada regionalconsistindo de ma primeira via de transmissão regional tendo como pontos finais oprimeiro nó de ponto de acesso e o nó central de acesso, e ainda consistindo deuma segunda seção da via de transmissão regional tendo como pontos finais o nócentral de acesso e o segundo nó de ponto de acesso, para estabelecercomunicação entre um primeiro dispositivo terminal localizado na primeira rede eum segundo dispositivo terminal localizado na segunda célula da rede, e

- uma unidade de comutação de área ampla a qual está conectadacom a unidade de controle de chamada e adaptada para troca de dados deusuário empacotados e controle de dados com o primeiro nó de ponto de acesso ecom uma rede central superordenada designada numa rede central paraestabelecer, manter e liberar uma seção da via de transmissão de dados deusuário de ampla área consistindo da primeira seção da via de transmissãoregional e de uma terceira seção da via de transmissão regional tendo comopontos finais o nó de acesso central e o nó da rede central.

O nó central de acesso do segundo aspecto da invenção fornececomunicação entre nós de ponto de acesso subordinados atribuídos, e entre osnós de ponto de acesso atribuídos e uma rede central. Como tal, o nó central deacesso da invenção fornece funcionalidade de comutação regional que permiteefetuar chamadas entre dispositivos terminais na cobertura de dois nós de pontode acesso subordinados atribuídos da invenção, sem incluir uma rede central nasinalização relacionada. Além disso, o nó de acesso da invenção fornececomunicação para o resto do mundo por sua unidade de comutação de áreaampla. Entretanto, a conexão com a rede central não precisa estar ativa paraproporcionar canais de comunicação regionais. Conseqüentemente, uma rede decomunicação sem fio regional autônoma é estabelecida ela combinação de nós deponto de acesso e de nós centrais de acesso da invenção. Além disso, o nócentral de acesso proporciona acesso para uma rede central.

A sinalização para a rede central é emparelhada com o tipo particularde rede central conectada, a qual pode ser de qualquer tipo conhecido, tal comouma rede central GSM, uma rede central CDMA, uma rede de telefone comutadapública (PSTN) ou uma rede de IP através de voz sobre IP usando o protocoloH323 ou o Protocolo de Inicialização de Sessão (SIP).

O nó central de acesso tem, em uma modalidade, uma memóriacontendo um segundo banco de dados de acesso compreendendo dadosrelacionados com dispositivos terminais, os quais são permanentemente outemporariamente registrados a todos os nós de ponto de acesso atribuídos.

Em outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado para mantero segundo banco de dados de acesso.

Numa outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado

- para receber uma primeira mensagem de controle de um primeiro nóde ponto de acesso atribuído indicando que IMSI contido numa mensagem derequerimento de autenticação de um dispositivo terminal não está contido no seuprimeiro banco de dados de acesso,

- para averiguar se o valor de IMSI está alocado para o assinantemantido como registrado para um dos nós de ponto de acesso atribuídos para o nócentral de acesso, e

- para transmitir uma segunda mensagem de controle para o nodo deponto de acesso requerente, a segunda mensagem de controle indicando que odispositivo terminal é registrado com um segundo nó de ponto de acesso alocadopara o mesmo nodo central de acesso.

Em outra modalidade, o nó central de acesso é ainda adaptado paraarmazenar no segundo banco de dados de acesso uma entrada alocada para odispositivo terminal requerendo autenticação, indicando que o dispositivo terminalestá atualmente na cobertura do nó de ponto de acesos, o qual enviou a primeiramensagem de controle.

Em outra modalidade, o nó central de acesso é ainda adaptado parareceber de um primeiro nó de ponto de acesso atribuído umaterceira mensagem de controle indicando a descoberta de que um valor de IMSIde um assinante, para o qual um procedimento de atualização de local está sendoefetuado no nó de ponto de acesso, não está contido na sua primeira base dedados de acesso,

- para averiguar se o valor de IMSI está alocado para um assinantemantido como registrado para um dos nós de ponto de acesso atribuídos para o nócentral de acesso, e

- para transmitir uma quarta mensagem de controle para o primeiro nóde ponto de acesso requerente indicando que o dispositivo terminal é registradocom um segundo nó de ponto de acesso alocado no mesmo nó central de acesso.

Numa outra modalidade, o nó central de acesso é ainda adaptadopara enviar uma sexta mensagem de controle para o segundo nó de ponto deacesso requerendo um status de validez do valor de IMSI recebido do primeiro nóde ponto de acesso, para esperar por uma sétima mensagem de controleindicando o status de validade, e para transmitir a quarta mensagem de controlepara o primeiro nó de ponto de acesso requerente somente se a sétimamensagem de controle indicar que o valor de IMSI é válido.

Numa modalidade, o nó central de acesso é ainda adaptado para

- enviar para o nó da porta uma oitava mensagem de controleindicando a descoberta de que o valor de IMSI de um assinante do dispositivoterminal não está contido no segundo banco de dados de acesso,

- aguardar pela recepção de uma nona mensagem de controle do nóda porta indicando que o assinante está registrado com uma rede de acesso arádio externa, e para

- enviar para o primeiro ponto de acesso uma décima mensagem decontrole indicando aquela descoberta.Em outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado para gerarpacotes de dados de acordo com o Protocolo de Internet, de agora em diante IP,os pacotes de dados incluindo ou somente dados de usuário ou somente dados decontrole ou ambos.

Numa outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado parainterpretar e gerar dados de controle de acordo com o Protocolo de Iniciação deSessão, de agora em diante SIP. A tentativa baseada em SIP tem a vantagem depermitir armazenar informações do usuário fora da rede do operador da rede semfio. Dessa forma, o mercado pode ser aberto para novos fornecedores além dosoperadores sem fio.

Em outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado para secomunicar com um nó de ponto de acesso atribuído através de um canal decomunicação com fio.

Em outra modalidade, o nó central de acesso é adaptado para secomunicar com um nó de ponto de acesso atribuído através de um canal decomunicação sem fio.

Em outra modalidade, o nó de acesso central é adaptado para secomunicar com a rede central, particularmente, com um nó de porta atribuído narede central, através de um canal de comunicação com fio.

Numa outra modalidade, o nó de acesso central é adaptado para secomunicar com a rede central, particularmente, com o nó da porta atribuído narede central através de um canal de comunicação sem fio.

De acordo com um quarto aspecto da invenção, um módulo central deacesso é fornecido para a implantação numa estação transceptora de base ounum controlador de estação de base de uma rede de acesso a rádio e para opropósito de proporcionar comunicação entre pelo menos dois nós de ponto deacesos subordinados para células de rede de uma rede de acesso a rádio ou entreum nó de ponto de acesso subordinado atribuído e um nó de rede centralsuperordinado atribuído, o módulo de ponto de acesos sendo adaptado para- averiguar se um requerimento de comunicação de entrada édirecionado para um dispositivo terminal localizado dentro da célula da rede de umnó de ponto de acesso subordinado atribuído,

- trocar dados de usuário empacotados e controlar mensagens comum primeiro nó de ponto de acesso subordinado atribuído para uma primeira célulade rede e com um segundo nó de ponto de acesso subordinado atribuído comuma segunda célula de rede,

- estabelecer, manter e liberar uma capacidade de transmissãopredefinida para uma via de transmissão de dados de usuário comutadaempacotada regional consistindo de uma primeira seção de via de transmissãoregional tendo como pontos finais o primeiro nó de ponto de acesso e o nó centralde acesso e de uma segunda seção de via de transmissão regional tendo comopontos finais o nó central de acesso e o segundo nó de ponto de acesso, paraestabelecer comunicação entre um primeiro dispositivo terminal localizado naprimeira célula da rede e um segundo dispositivo terminal localizado na segundacélula de rede, e para

- trocar dados de usuário empacotados e controlar mensagens com oprimeiro nó de ponto de acesso e com um nó de uma porta superordenadaatribuída de uma rede central para estabelecer, manter e liberar comunicaçãoentre um primeiro dispositivo terminal localizado na primeira célula da rede e umquarto dispositivo terminal localizado numa terceira célula de rede de um terceironó de ponto de acesso, o qual não está atribuído com o nó central de acesso, ounuma célula de rede fora da rede de acesso de rádio.

O módulo central de acesso é formado ou pelo programa decomputador executável num meio de dados ou por um módulo de unidade física.

Ele serve para implantar a funcionalidade de um nó central de acesso numaestação transceptora de base ou num controlador de estação de base.

Modalidades do módulo central de acesso têm as característicasadicionais das modalidades descritas do nó central de acesso do terceiro aspectoda invenção. Modalidades podem ser combinadas umas com as outras.De acordo com um quinto aspecto da invenção, uma rede de acessoa rádio é fornecida compreendendo um primeiro número de nós de ponto deacesso de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou uma de suasmodalidades, ou de acordo com uma combinação de suas modalidades e umsegundo número de nós centrais de acesso de acordo com o terceiro aspecto dainvenção, ou uma de suas modalidades, ou uma combinação de suasmodalidades. Cada nó de ponto de acesso é atribuído a um dos nós centrais deacesso. Os nós de ponto de acesso ou nós centrais de acesso podem serimplantados pelos módulos correspondentes do segundo e quarto aspectos dainvenção.

Numa modalidade de implantação de sinalização SIP, a rede deacesso a rádio tem pelo menos um nó central de acesso, e ainda compreende umnó de mapeamento de protocolo, o qual é adaptado para

- se comunicar com um nó de porta da rede central e com umsegundo número de nós centrais de acesso e para

- traduzir dados de controle de um primeiro protocolo de combinaçãousado pelo nó de rede central predeterminado no dado de controle SIP, e paratraduzir o dado de controle SIP em dado de controle do primeiro protocolo decomunicação.

Em outra modalidade, a rede de acesso a rádio compreende aindaum nó de banco de dados de local residente, o qual é adaptado para se comunicarcom um nó de acesso central de acordo com o SIP e para armazenar e fornecerpara o nó central de acesso informações do assinante permanente alocadas paracada endereço de dispositivo terminal registrado para a rede de acesso a rádio.

Preferivelmente, também um nó de banco de dados de local visitanteé fornecido, o qual é adaptado para se comunicar com um nó central de acesso deacordo com o SIP e para estocar e fornecer informação do assinante variantealocada para cada endereço de dispositivo terminal registrado para a rede deacesso.De acordo com um sexto aspecto da invenção, um método parafornecer capacidade de comunicação sem fio para um primeiro dispositivo terminalnuma célula de rede de uma rede de acesso a rádio, compreendendo os passosde

- averiguar num nó de ponto de acesso localizado na célula da rededo primeiro dispositivo terminal se um requerimento de comunicação de entrada seorigina do primeiro dispositivo terminal e se o requerimento de comunicação édirecionado para um segundo dispositivo terminal localizado dentro da célula derede.

- na recepção de um requerimento de comunicação originando eterminando dentro da célula de rede: estabelecendo e mantendo um canal derádio de dados do usuário local, o qual consiste de uma primeira seção de canallocal tendo como pontos finais o primeiro dispositivo terminal localizado na célulada rede e o nó de ponto de acesso, e de uma segunda seção de canal local tendocomo pontos finais o nó de ponto de acesso e um segundo dispositivo terminallocalizado na célula de rede,

- na recepção de um requerimento de comunicação, o qual está ou seoriginando de ou terminando no primeiro dispositivo terminal dentro da célula derede: estabelecendo e mantendo a primeira seção de canal local, e trocandodados de usuário empacotados e dados de controle com um nó central de acessosuperordinado atribuído para estabelecer, manter e liberar comunicação entre oprimeiro dispositivo terminal e um terceiro dispositivo terminal localizado fora dacélula da rede.

A seguir, modalidades preferidas do método serão explicadas. A nãoser que seja estabelecido de outra forma, as modalidades podem ser combinadaspara formar outras modalidades. Uma modalidade compreende ainda um passo detroca de dados de controle entre o nó de ponto de acesso e o primeiro ou osegundo dispositivo terminal através de pelo menos um canal de rádio de dadosde controle no estabelecimento, manutenção ou liberação do canal de rádio dedados do usuário local.Outra modalidade compreende um passo de manter um primeirobanco de dados de acesso localizado no nó de ponto de acesso e compreendendodados relacionados com dispositivos terminais, os quais são permanentemente outemporariamente registrados para o nó de ponto de acesso.

Essa modalidade preferivelmente ainda compreende os passos de

- enviar um requerimento para a autenticação de um dispositivoterminal localizado na célula da rede para o nó de ponto de acesso servidor,

- efetuar uma verificação de validade do dispositivo terminal, em quea efetuação da verificação da validade compreende acessar o primeiro banco dedados de acesso ou um segundo banco de dados de acesso mantido no nó centralde acesso atribuído.

O passo de enviar o requerimento para autenticação preferivelmentecompreende a inclusão do valor IMSI do usuário assinante do dispositivo terminalno requerimento. Essa modalidade compreende ainda os passos de

- extrair o valor IMSI do requerimento de autenticação no nó de pontode acesso,

- averiguar no nó de ponto de acesso se o valor IMSI está alocadopara um assinante mantido como registrado para o nó de ponto de acesso naprimeira base de dados de acesso, e

- gerar e transmitir para o dispositivo terminal um número aleatório.

Outra modalidade tem um passo de efetuar um procedimento deautenticação adicional de acordo com o padrão GSM para um dispositivo terminalnão mantido como permanentemente registrado para o nó de ponto de acesso ouseu nó central de acesso superordinado atribuído.

Outra modalidade preferida compreende os passos de

- averiguar se o valor de IMSI recebido está alocado para um usuárioassinante mantido como permanentemente registrado para o nó de ponto deacesso na primeira base de dados de acesso, e- enviar para o nó central de acesso uma terceira mensagem decontrole indicando a descoberta de que o valor IMSI do usuário assinante não estacontido na primeira base de dados de acesso,

- aguardar pela recepção de uma quarta mensagem de controle do nócentral de acesso, indicando que o dispositivo terminal é registrado com um nó deponto de acesso externo alocado para o mesmo nó central de acesso, e

- enviar para o dispositivo terminal uma quinta mensagem de controleindicando a conclusão da atualização de local, se o valor de IMSI estiver contidona primeira base de dados de acesso ou a quarta mensagem de controle tiver sidorecebida do nó central de acesso.

Outra modalidade do método da invenção compreende ainda ospassos de empacotar e enviar para o nó central de acesso atribuído dados decontrole recebidos do primeiro dispositivo terminal em relação ao registro doprimeiro dispositivo terminal com uma rede central conectada com o nó de pontode acesso.

Em outra modalidade do método, mensagens de controle de acordocom o Protocolo de Iniciação de Sessão, de agora em diante SIP, são usadas.

Numa outra modalidade, o fornecimento de comunicação sem fioentre o primeiro dispositivo terminal e um terceiro dispositivo terminal localizado nacobertura de um diferente nó de ponto de acesso compreende ainda

- averiguar no nó central de acesso que o requerimento decomunicação de entrada se origina do primeiro dispositivo terminal e que orequerimento de comunicação é direcionado para um dispositivo terminallocalizado dentro de uma célula de rede de outro nó de ponto de acessosubordinado atribuído,

- na recepção de um requerimento de comunicação se originando eterminando em células de rede do primeiro e segundo nós de ponto de acessosubordinados atribuídos: trocando dados de usuário empacotados e dados decontrole com o primeiro nó de ponto de acesso e com o segundo nó de ponto deacesso para estabelecer, manter e liberar uma capacidade de transmissãopredefinida para uma via de transmissão de dados de usuário comutadaempacotada regional consistindo de uma primeira seção de via de transmissãoregional tendo como pontos finais o primeiro nó de ponto de acesso e o nó centralde acesso, e ainda consistindo de uma segunda seção de via de transmissãoregional tendo como pontos finais o nó central de acesso e o segundo nó de pontode acesso.

Em outra modalidade, o fornecimento de comunicação sem fio entre oprimeiro dispositivo terminal e um quarto dispositivo terminal localizado fora dacobertura do nó central de acesso compreende ainda

- averiguar no nó central de acesso que o requerimento decomunicação entrante envolve o primeiro dispositivo terminal e o quarto dispositivoterminal,

- a troca de dados de usuário empacotados e dados de controle como primeiro nó de ponto de acesso e com um nó de rede central superordinadoatribuído numa rede central para estabelecer, manter e liberar uma seção da viade transmissão de dados de usuário de área ampla consistindo de uma primeiraseção da via de transmissão regional tendo como pontos finais o primeiro nó deponto de acesso e o nó central de acesso e uma terceira seção da via detransmissão regional tendo como pontos finais o nó central de acesso e o nó derede central.

Os passos de averiguação preferivelmente compreendem o acesso aum segundo banco de dados localizado no nó central de acesso e com dadosrelacionados com dispositivos terminais, os quais são permanentemente outemporariamente registrados a todos os nós de ponto de acesso atribuídos ao nócentral de acesso.

Outra modalidade do método compreende os passos de

- receber no nó central de acesso uma primeira mensagem decontrole do primeiro nó de ponto de acesso indicando que um valor IMSI contidonuma mensagem de requerimento de autenticação de um dispositivo terminal nãoestá contido no primeiro banco de dados de acesso,- averiguar se o valor IMSI está alocado para um assinante mantidocomo registrado para um dos nós de ponto de acesso para o nó central de acesso,

- transmitir uma segunda mensagem de controle para o nó de pontode acesso requerente, a segunda mensagem de controle indicando que oassinante está registrado com um segundo nó de ponto de acesso alocado para omesmo nó central de acesso.

Outra modalidade compreende ainda um passo de armazenamentona segunda base de dados de acesso uma entrada alocada para o dispositivoterminal que requer autenticação, indicando que o dispositivo terminal estáatualmente na cobertura do nó de ponto de acesso, o qual enviou a primeiramensagem de controle.

Outra modalidade compreende ainda os passos de

- receber no nó central de acesso de um primeiro ponto de acessoatribuído uma terceira mensagem de controle indicando a descoberta de que umvalor IMSI de um usuário assinante de um dispositivo terminal, para o qual umprocedimento de atualização de local está sendo efetuado no nó de ponto deacesso, não está contido no seu primeiro banco de dados de acesso,

- averiguar no nó central de acesso que o valor IMSI está alocadopara um usuário assinante mantido como registrado para um dos nós de ponto deacesso atribuído ao nó central de acesso,

- transmitir uma quarta mensagem de controle para o primeiro nó deponto de acesso requerente indicando que o usuário assinante está registradocom um segundo nó de ponto de acesso localizado para o mesmo nó central deacesso.

O fato de que um valor de IMSI pertence a um assinante de uma redeexterna, isto é, a um assinante não registrado com um ponto de acesso sob umcentro de acesso particular, pode numa modalidade ser determinado pela análisedo número IMSI fornecido pelo dispositivo terminal do assinante. Certos regimesde números IMSI podem ser reservados para assinantes para acessar pontos dainvenção, permitindo dessa forma uma rápida averiguação no ponto de acesso ouno centro de acesso.

Dessa forma, o nó de ponto de acesso e o nó central de acessopodem determinar que baseando-se nos próprios valores de (MSI, se um usuárionão pertence à rede de acesso da invenção, e o nó central de acesso e o nó deponto de acesso estão numa modalidade adaptada para agir como um controladorde estação de base GSM da técnica anterior (BSC) e uma estação transceptora debase (BTS), respectivamente, para aqueles dispositivos terminais.

Outra modalidade compreende ainda os passos de

- enviar uma sexta mensagem de controle para o segundo nó deponto de acesso requerendo um status de validade do valor IMSI recebido doprimeiro nó de ponto de acesso,

- aguardar por uma sétima mensagem de controle indicando o statusde validade, e

- transmitir a quarta mensagem de controle para o primeiro nó deponto de acesso requerente somente se a sétima mensagem de controle indicarque o valor IMSI é válido.

Outra modalidade compreende os passos de

- enviar para o nó da porta uma oitava mensagem de controleindicando a descoberta de que o valor IMSI de um assinante não está contido nosegundo banco de dados de acesso,

- aguardar pela recepção de uma nona mensagem de controle do nóda porta, indicando que o assinante está registrado com uma rede de acesso arádio externa, e

- enviar para o primeiro ponto de acesso uma décima mensagem decontrole indicando aquela descoberta.

Em outra modalidade, a troca de dados de controle e a troca dedados de usuário entre um nó de ponto de acesso e o nó central de acesso, eentre o nó central de aceso e o nó de rede central compreende a geração depacotes de dados de acordo com o Protocolo de Internet, de agora em diante IP,um pacote de dados individual incluindo qualquer dado de usuário empacotado oudado de controle empacotado ou ambos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra um diagrama esquemático representando umaestrutura de uma rede GSM PLMN de acordo com a técnica anterior.

A Figura 2 mostra um diagrama esquemático representando umaestrutura de uma rede GSM PLMN de acordo com uma primeira modalidade dapresente invenção.

A Figura 3 mostra um exemplo de uma pilha de protocolos utilizada noportão de acesso de sinalização e em um centro de acesso da rede GSM PLMNda Figura 2.

A Figura 4 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens de um procedimento de registro para um dispositivo terminal em umacélula de rede de uma rede RAN de uma rede GSM PLMN de acordo com aprimeira modalidade da presente invenção.

A Figura 5 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de autenticação para um dispositivo terminalem uma célula de rede de uma rede RAN de uma rede GSM PLMN de acordo coma primeira modalidade da presente invenção.

A Figura 6 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de autenticação para um dispositivo terminalque vagueia (roaming) por uma célula de rede de uma rede RAN de uma redeGSM PLMN de acordo com a primeira modalidade da presente invenção dentro dacobertura da mesma controladora de acesso.

A Figura 7 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante a desativação de serviços de um dispositivo terminal em umacélula de rede de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

A Figura 8 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de atualização de localização para umdispositivo terminal localizado em sua célula de rede doméstica de uma rede RANde uma rede GSM PLMN de acordo com a primeira modalidade da presenteinvenção após vaguear por uma segunda célula de rede.

A Figura 9 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de atualização de localização para umdispositivo terminal registrado em uma célula de rede de uma rede RAN de umarede GSM PLMN de acordo com a primeira modalidade da presente invenção aovaguear por uma célula de rede externa atribuída ao mesmo nó de centro deacesso.

A Figura 10 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante uma chamada entre dois dispositivos terminais de uma célulade rede de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

A Figura 11 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante uma chamada que se origina de um dispositivo terminal deuma primeira célula de rede e termina em um dispositivo terminal de uma segundacélula de rede, em que ambas as células de rede são atribuídas ao mesmo centrode acesso.

A Figura 12 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante uma chamada que se origina em um dispositivo terminallocalizado em uma célula de rede de uma rede RAN de uma rede GSM PLMN deacordo com a presente invenção e termina em uma célula de rede externa da redePLMN, que não fica sob o controle nem do ponto de acesso atribuído, nem docentro de acesso atribuído.

A Figura 13 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens de uma chamada que se origina em um dispositivo terminal fora dacobertura de um centro de acesso atribuído ao dispositivo terminal chamado.

A Figura 14 mostra um diagrama esquemático representando umaestrutura de uma rede GSM PLMN de acordo com uma segunda modalidade dapresente invenção.

A Figura 15 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante a configuração de uma chamada que se origina em umdispositivo terminal de uma célula de rede de uma rede GSM PLMN de acordocom a segunda modalidade da presente invenção.

A Figura 16 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante a configuração de uma chamada que termina em umdispositivo terminal de uma célula de rede de uma rede RAN de uma rede GSMPLMN de acordo com a segunda modalidade da presente invenção e que seorigina fora da célula de rede.

A Figura 17 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante o registro de um dispositivo terminal de uma célula de rede deuma rede RAN de uma rede GSM PLMN externa de acordo com a segundamodalidade da presente invenção em um caso no qual uma célula de rederepresenta a célula de rede doméstica do usuário final.

A Figura 18 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante o registro de um dispositivo terminal externo que vagueia emuma célula de rede de uma rede RAN de uma rede GSM PLMN de acordo com asegunda modalidade da presente invenção.

A Figura 19 mostra um diagrama em blocos de um nó de ponto deacesso de acordo com uma modalidade da presente invenção.

A Figura 20 mostra o diagrama em blocos de um nó de centro deacesso para uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

A seguir serão descritas modalidades preferidas da presente invençãocom referência às figuras em anexo.

Uma primeira modalidade, que será descrita com referência àsFiguras 2 e 3, se refere a um cenário de sinalização que se baseia em umprotocolo SS7. Os procedimentos de registro de serviço, de autenticação e deatualização de localização, que podem ser implantados na estrutura de rede dapresente modalidade, serão descritos com referência às Figuras 4 a 9.Uma segunda modalidade, que será descrita com referência àsFiguras 10 a 14, se refere a um cenário baseado na sinalização de acordo com oProtocolo de Inicialização de Sessão (SIP).

1 .Rede de Acesso baseada no protocolo SS7

1.1 Estrutura de Rede

A Figura 2 mostra um diagrama esquemático representando umaestrutura de uma rede GSM PLMN de acordo com uma primeira modalidade dapresente invenção. A rede PLMN 200 da Figura 2 compreende uma rede núcleo202, que doravante será referida como a rede de protocolo SS7. Em umamodalidade da presente invenção, há um caractere MSC 204, um portão deacesso de sinalização (SG) 206 conectado ao caractere MSC 204, ao registradorHLR 208, e a um registrador VLR 210. A rede núcleo 202 é conectada aos centrosde acesso 214 e 216 através do portão de acesso de sinalização 206 e de umarede de protocolo IP 212. Cada centro de acesso 214, 216 possui os pontos deacesso atribuídos 218 e 220, 222, respectivamente.

O ponto de acesso da modalidade preferida permite se usar osdispositivos terminais de tecnologia GSM, tais como, por exemplo, os telefonesmóveis, os computadores portáteis, os computadores do tipo laptop ou qualqueroutro equipamento adaptado para comunicar dados de acordo com o padrão GSMsem qualquer modificação. Assim sendo, o ponto de acesso prove uma coberturapor radiofreqüência (RF) em freqüências de acordo com o padrão GSM. O uso dopadrão GSM tem a vantagem de sua proliferação global. Devido ao grandenúmero de aparelhos vendidos, compatíveis com a tecnologia GSM, o custo para ousuário final é particularmente baixo na presente modalidade. Os dispositivosterminais de tecnologia GSM 224 e 226 se localizam em uma primeira célula derede 228 coberta pelo ponto de acesso 218. Um dispositivo terminal 230 selocaliza em uma segunda célula de rede 232 coberta pelo ponto de acesso 222.

Os pontos de acesso 218, 220 e 222 provêm uma cobertura de rádiodo tipo ilha em suas respectivas células de rede 228, 232, e 234, que tipicamentese estendem por uma região de um raio de 1,5 a 3 quilômetros em torno dorespectivo ponto de acesso. A arquitetura da Figura 2 é particularmente adequadapara uma faixa de 200 de usuários para cada ponto de acesso. Um número de6000 usuários é tipicamente coberto por um centro de acesso da estrutura de rededa Figura 2.

Em contrapartida às redes GSM PLMN, os pontos de acesso 218 a222 provêm uma funcionalidade de comutação local. Quando o dispositivo terminal224 solicita uma chamada para o dispositivo terminal 226, o ponto de acesso 218estabelecerá as seções de canal de dados 238 e 240 com o usuário local. Aprimeira seção de canal de dado com o usuário local 238 é estabelecida entre odispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 218. A segunda seção de canal dedados com o usuário é estabelecida entre o ponto de acesso 218 e o dispositivoterminal 226. Todos os dados de usuário serão, em seguida, diretamente rateadosao longo da seção de canal 238 e 240 através do ponto de acesso 218. Nenhumdado de usuário é rateado para o centro de acesso atribuído 216 ou para a redenúcleo 202. Desta maneira, a sinalização de chamada só precisará transferir arede de protocolo IP 212 para uma troca entre o ponto de acesso e a rede núcleo.Os dados de usuário são comutados localmente, deste modo economizando oscustos de enlace entre o ponto de acesso e a rede núcleo.

Para uma chamada entre as duas células de rede 232 e 228atribuídas ao mesmo centro de acesso 216, todos os dados de usuário serãoencaminhados dos pontos de acesso 218 e 220 para o centro de acesso 216. Ocentro de acesso 216 encaminha os dados de usuário entre os pontos de acessoatribuídos através da rede de protocolo IP. As setas pontilhadas 242 e 244 indicamo correspondente percurso de dados relativos ao usuário. Na presentemodalidade, os dados de usuário não são comutados na rede núcleo, mas sim nocentro de acesso 216. Deste modo, o custo do enlace entre o centro de acesso216 e a rede núcleo torna-se mais econômico. A sinalização de chamada sóatravessará a rede de protocolo IP caso esta seja trocada entre o centro de acesso216 e a rede núcleo 202.Para as chamadas entre um dispositivo terminal de uma célula derede 234 servida pelo ponto de acesso 222 e um dispositivo terminal de uma redePLMN diferente, os dados de usuário gerados pelo dispositivo terminal 246anexados ao ponto de acesso 222 serão direcionados através do ponto de acesso222, do centro de acesso 214, do portão de acesso de sinalização 206 e docaractere de portão de acesso da rede núcleo 202 para a rede PLMN externa.

A fim de reduzir ainda mais os custos de implantação, em umamodalidade é utilizado um enlace assíncrono entre os pontos de acesso e oscentros de acesso. Um relógio externo é requerido em cada ponto de acesso demodo a prover informações de sincronização. Os pontos de acesso compreendemuma unidade de relógio com um receptor, adaptado para receber um sinal derelógio externo através de um canal sem fio. A unidade de relógio é adaptado paraderivar um sinal de relógio interno a partir do sinal de relógio externo recebido eprover o sinal de relógio interno para o ponto de acesso. A unidade de relógiocompreende um receptor de sistema de posicionamento global (GPS). Osreceptores de sistema GPS são produtos de massa e permitem a provisão desincronização no contexto de um enlace assíncrono a baixo custo.

Os centros de acesso e os pontos de acesso mantêm os respectivosbancos de dados de acesso compreendendo informações de assinatura dosrespectivos usuários registrados, similares aos registradores de localizaçãodoméstica (HLR) de subconjunto.

Em uma modalidade da arquitetura de rede da Figura 2, umregistrador de identidade de equipamento (EIR) ou um centro de autenticação,conforme usado nas redes tradicionais de tecnologia GSM, não é requerido. Isto épossível ao se usar um valor de origem sem estado dos módulos de identidade deassinante (SIM) dos dispositivos terminais, conforme será explicado em maisdetalhes com referência à Figura 4.

Mesmo que o enlace entre um ponto de acesso ou um centro deacesso seja baixo, um usuário ainda poderá fazer chamadas para outros usuáriosdentro da cobertura do mesmo ponto de acesso.1.2 Sinalização

Em seguida, será descrita em mais detalhes a sinalização entre oponto de acesso, o centro de acesso e o portão de acesso de sinalização. Asinalização na rede núcleo segue o protocolo SS7. O sistema de sinalização 1(protocolo SS7) é um sistema de sinalização de canais comuns. Isto significa queum canal é usado apenas para enviar as informações de sinalização, quer osistema tenha um canal portador ou múltiplos canais portadores. A partir do pontode vista da rede núcleo, cada centro de acesso é tratado como um outro nó derede endereçável por protocolo SS7.

Nota-se que, em uma modalidade da presente invenção, a redenúcleo 202 não suporta a transferência e a correspondente sinalização para osdispositivos terminais anexados aos pontos de acesso 218, 220, e 222. Sendoassim, um subconjunto maior de gerenciamento de recursos de rádio e degerenciamento de mobilidade não precisa ser implantado na rede núcleo 202.

A omissão da funcionalidade de transferência não representa umobstáculo à realização da presente invenção, uma vez que a transferência comoum módulo de funcionalidade não vem a ser um pré-requisito para as demaisfuncionalidades providas pelo ponto de acesso da presente invenção.

A saída da rede núcleo para cada centro de acesso é uma sinalizaçãode protocolo SS7 padrão e sinais de voz modulados por código de pulso de 64quilobits por segundo (kBps) como dados de usuário. Sendo assim, a arquiteturada rede núcleo 202 é flexível em termos de uma conexão com outras redes. Arede núcleo 202 também trabalha a autenticação, a autorização e a contabilidade,conforme será descrito em detalhe abaixo com referência às Figuras 4 a 9. Oserviço roaming é garantido.

a) Pilha de Protocolos

Em seguida, a pilha de protocolos usada na comunicação entre oportão de acesso de sinalização 206 e o centro de acesso 214 será descrita comreferência à Figura 3. Na Figura 3, o portão de acesso de sinalização 205 e ocentro de acesso 214 são representados pelos blocos 206 e 214, respectivamente.Dentro dos blocos, as camadas de protocolo são representadas por pequenosblocos. O portão de acesso de sinalização 206 usa uma pilha de protocolos paracomunicação com o resto do protocolo SS7 ou com a rede núcleo 202. A pilha deprotocolos compreende os níveis 1 a 3 da parte de transferência de mensagem(MTP), correspondentes às camadas 1 a 3 do modelo de referência de camadaOSI 7. A parte MTP1 prove a camada física. A parte MTP2 é um enlace desinalização que, juntamente com a parte MTP3 prove uma transferência confiáveldas mensagens de sinalização entre dois nós de sinalização diretamenteconectados da rede núcleo. A parte MTP3 garante uma transferência confiável dasmensagens de sinalização, mesmo no caso da falha dos enlaces de sinalização oudos pontos de transferência de sinalização. A parte MTP3 inclui funçõesapropriadas e procedimentos necessários tanto para informar os demais nós darede núcleo das conseqüências de um defeito, como também para reconfigurarapropriadamente o roteamento das mensagens através da rede núcleo.

No topo da parte MTP3, o portão de acesso de sinalização 206executa a parte de controle de conexão de sinalização (SCCP). A parte SCCPoferece aperfeiçoamentos à parte MTP3 no sentido de prover serviços de redeorientados por conexão ou sem conexão, assim como prover capacidades detranslação de endereço. Os aperfeiçoamentos da parte SCCP para a parte MTP3prove um serviço de rede, equivalente à camada 3 do modelo de referência decamada OSI.

Uma função de inter-trabalho nodal (NIF) se executa no topo dacamada de protocolo SCCP, conectando o lado do protocolo SS7 do portão deacesso de sinalização 206 do lado do centro de acesso.

A seguir será descrita a pilha de protocolos no lado do centro deacesso do portão de acesso de sinalização 206. A pilha de protocolos serádescrita em uma ordem inversa com relação ao lado do protocolo SS7 do portãode acesso de sinalização. O portão de acesso de sinalização 206 executa umacamada de adaptação de usuário (SUA) de parte SDDP, que emula o protocolo departe SCCP. O mesmo prove um meio pelo qual um centro de acesso de protocoloda Internet pode ser alcançado pelo portão de acesso de sinalização 206.Múltiplos centros de acesso podem ser alcançados. A camada SUA se executa notopo de uma camada de protocolo de transporte do protocolo de transmissão decontrole de fluxo (SCTP). O protocolo SCTP é um protocolo de transporte,designado especialmente para o transporte dos dados de sinalização sensíveis aotempo, e corresponde à camada 4 do modelo de referência de camada OSI. Acamada 3 do lado do centro de acesso do portão de acesso de sinalização 206 écoberta pelo protocolo IP padrão.

A pilha de protocolos dos centros de acesso 214 e 216 corresponde àusada pelo portão de acesso de sinalização 206. Além disso, os centros de acessoexecutam o protocolo da parte de aplicação de capacidades de transação (TCAP)no topo da camada SUA. No topo da parte TCAP, o centro de acesso executa aParte de Aplicação Móvel (MAP).

A seguir, com referência às Figuras 4 a 9, serão apresentados osdiagramas de fluxo de mensagens que representam a implantação dos diferentesprocedimentos da estrutura de rede da Figura 2.

a) Registro de Serviços

A Figura 4 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens de um procedimento de registro para um dispositivo terminal de umacélula de rede de uma rede RAN de uma rede GSM PLMN de acordo com aprimeira modalidade da presente invenção.

O procedimento de registro mostrado na Figura 4 permite a umusuário 400 juntar e ativar um serviço de telecomunicações sem fio na rede GSMPLMN da Figura 2. Para fins de ilustração, supõe-se que o usuário 400 more emum lugarejo, coberto pela célula de rede 228. O usuário dirige a sua solicitaçãopara um operador 402 do ponto de acesso 218 ou do centro de acesso 216. Ooperador 402 do ponto de acesso 218 ou centro de acesso 216 encaminha asolicitação para um operador de tecnologia GSM 404, que opera a rede núcleo102. De maneira alternativa, o usuário 400 poderá solicitar diretamente aassinatura de serviço do operador de tecnologia GSM 404. O operador detecnologia 404 prepara um cartão de módulo SIM (módulo de identificação deassinante) para o usuário 400 (etapa 410).

De acordo com uma modalidade da presente invenção, ao prepararum carta de módulo SIM para o usuário 400, o operador de tecnologia GSM usaum único valor de origem, atribuído a todos os usuários na cobertura dacontroladora de acesso 216. O valor de origem pode ser pré-programado ou pré-configurado em cada ponto de acesso ou controladora de acesso. De maneiraalternativa, o valor de origem pode ser escolhido idêntico à identidade deassinante móvel internacional (IMSI) do usuário 400. Neste caso, os pontos deaceso e as controladoras de acesso são sem estado. Nenhuma configuração desegurança é solicitada nos pontos de acesso ou centros de acesso.

Após a configuração do cartão de módulo SIM do usuário 400, ooperador de tecnologia GSM 404 atualiza o registro de identidade de equipamentoEl Re o centro de autenticação e outros bancos de dados bem conhecidos da redede tecnologia GSM na etapa 412. O cartão de módulo SIM é enviado para ooperador do ponto AP ou do centro AC 402 na etapa 414. O operador do ponto APou do centro AC 402 atualiza o seu banco de dados de acesso que contém dadostais como a identificação do centro de acesso 216, a identificação do ponto deacesso 218, o número de identidade IMSI do usuário 400, o número de telefoneatribuído ao usuário 400, e outras informações úteis (etapa 418). O centro deacesso 216 automaticamente empurra os dados novos para o ponto de acesso218 usando uma mensagem de sinalização (etapa 420). Caso, por algum motivo, oenlace entre o centro de acesso 216 e o ponto de acesso 218 esteja baixo ou casoo ponto de acesso 218 esteja baixo, o operador do centro de acesso informará aooperador do ponto de acesso para adicionar as informações manualmente. A fimde completar o procedimento de registro para os serviços de telecomunicação semfio, o operador do ponto de acesso ou do centro de acesso 402 envia o cartão demódulo SIM configurado sozinho ou junto com um dispositivo de terminal, porexemplo, um telefone móvel contendo o cartão de módulo SIM configurado para ousuário 400.Para fins de ilustração, presume-se que o valor de origemarmazenado no cartão de módulo SIM do usuário 400 é idêntico ao valor daidentidade IMSI.

c) Autenticação da Célula de Rede Doméstica

A Figura 5 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de autenticação para um dispositivo terminalem uma célula de rede de uma rede PLMN de acordo com a modalidade da Figura 2.

São providos dois modos de autenticação, quais sejam, aautenticação de acesso e uma autenticação de tecnologia GSM opcional. Deacordo com a presente invenção, o procedimento de autenticação de acesso éfeito entre um dispositivo terminal e um único ponto de acesso. A autenticação detecnologia GSM opcional envolve ainda o centro de acesso. Isto será explicado aseguir, com referência à Figura 5.

Depois de ligar o dispositivo terminal 224 na etapa 500, o dispositivoterminal 224 envia o número de identidade IMSI armazenado no seu cartão demódulo SIM para o ponto de acesso 218 (etapa 502). O ponto de acesso 218realiza uma verificação de identidade IMSI na etapa 504. A fim de realizar umaverificação de identidade IMSI, o ponto de acesso 218 analisa a sinalização de 3camadas recebida do dispositivo terminal 224 a fim de extrair o valor de identidadeIMSI ali contido. Em seguida, compara o valor de identidade IMSI recebido contraos valores armazenados em seu banco de dados de acesso. Quando a identidadeIMSI recebida está contida no banco de dados de acesso, o dispositivo terminal224 é reconhecido como pertencente a um usuário doméstico, isto é, a um usuárioregistrado com o ponto de acesso 218. Na etapa 506, o ponto de acesso 218atualiza o seu banco de dados de acesso.

Na etapa 508, o ponto de acesso 218 gera um número aleatórioRAND e um número de origem SRAND para a geração de números aleatórios,usando o valor de identidade IMSI recebido como um valor de origem.Opcionalmente, o ponto de acesso 218 informa o centro de acesso218 sobre a presença do dispositivo terminal 214 (etapa 510). Neste caso, o centrode acesso 216 atualiza o seu banco de dados com a associação do ponto deacesso 218 e do dispositivo terminal 224 (etapa 512).

Uma vez que a de origem de autenticação de tecnologia GSM é igualà identidade IMSI, o ponto de acesso 218 gera um vetor de autenticação baseadona própria identidade IMSI e completa a autenticação de tecnologia GSM com odispositivo terminal 224. Quando uma mensagem de atualização de localização érecebida, o ponto de acesso 218 gera um valor de identidade de assinante móveltemporário (TMSI), idêntico ao valor de identidade IMSI. Uma vez que o usuário dodispositivo terminal 224 consegue vaguear (roam) dentro da cobertura do centrode acesso 216, não há nenhuma necessidade de se gerar um valor de identidadeTMSI separado.

De acordo com o presente procedimento de autenticação, averificação de identidade IMSI inicial é usada como uma autenticação de acesso.O procedimento de autenticação de tecnologia GSM tradicional pode seropcionalmente feito no ponto de acesso. Embora o procedimento de autenticaçãodescrito seja fraco contra ataques, este leva em consideração que umaimplantação do procedimento de autenticação é particularmente adequada emáreas remotas, tais como em lugarejos onde uma instalação computacional paraatacar uma rede móvel geralmente não se encontra disponível.

O procedimento de autenticação descrito tem as vantagens de limitara troca de mensagens entre um ponto de acesso e o centro de acesso e de tornara rede PLMN da Figura 2 compatível com as redes de tecnologia GSM existentes.

Além disso, uma compatibilidade de encaminhamento é provida para as redesbaseadas nos padrões de rede WLAN (rede de área local sem fio). Além disso, ocusto de gerenciamento dâ rede é baixo. O ponto de acesso e os centros deacesso são providos com inteligência a fim de reconhecer usuários e células deprocesso. Isto permite combinar a estrutura de rede da Figura 2 com outras redes,tais como as redes de telefone de comutação pública (PSTN), etc.d) Autenticação para Usuários em Roaming

A Figura 6 mostra um fluxograma representando o fluxo demensagens durante um procedimento de autenticação para um dispositivo terminalque vagueia em uma célula de rede externa de uma rede RAN de uma rede GSMPLMN de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, dentro dacobertura da mesma controladora de acesso.

Para fins da presente descrição, presume-se que o usuário dodispositivo terminal 224 esteja vagueando na célula de rede 232 coberta peloponto de acesso 220. A célula de rede visitada 232 e a célula de rede doméstica228 do dispositivo terminal 224 são ambas conectadas ao centro de acesso 216.

Depois de o dispositivo terminal 224 ser ligado (etapa 602), o pontode acesso 220 realiza uma verificação de identidade IMSI conforme descrito acimacom referência à Figura 5 (etapas 604, 606). Uma vez que cada dispositivo 224está vagueando , o ponto de acesso 220 não encontrará o valor de identidadeIMSI do usuário assinante do dispositivo terminal 224 em seu banco de dados deacesso. Nesta situação, o ponto de acesso 220 encaminha aquela identidade IMSIpara o centro de acesso 216 (etapa 606). O centro de acesso 216 em seguidaverifica o seu banco de dados de acesso. Uma vez que o usuário do dispositivoterminal 224 é registrado com o ponto de acesso 218, o centro de acesso 216achará uma associação entre o dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 218(etapa 610). O centro de acesso 216 envia uma consulta ao ponto de acesso 218a fim de garantir se o dispositivo terminal 224 pertence a um usuário válido aindaassinante do serviço. Da mesma forma, a consulta poderá servir para obterinformações quanto a atrasos de pagamento por parte do usuário (etapa 612).

Para a finalidade da descrição a seguir, assume-se que o assinanteseja válido. O ponto de acesso 218 retorna uma mensagem correspondente aocentro de acesso 216 (etapa 614), que informa então ao ponto de acesso 220visitado para tratar o terminal 224 como um usuário local temporário utilizando oaparelho celular fora da área de registro, na célula da rede 232 (etapa 616).

O ponto de acesso 220 atualiza seu banco de dados de acesso erealiza o procedimento de autenticação de uma maneira similar à descrita comreferência à Figura 5. Ele atualiza seu banco de dados de acesso (etapa 618) egera valores RAND e SRAND com base no valor IMSI do usuário assinante dodispositivo de terminal 224 como um valor de origem (etapa 620). Neste ínterim, ocentro de acesso 216 e o ponto de acesso 218 atualizam a associação temporáriado dispositivo terminal 224 ao ponto de acesso 220 em seus respectivos bancosde dados (etapas 622, 624).

Opcionalmente, é realizado um procedimento de autenticação GSMcom base no valor IMSI do usuário do dispositivo terminal 224 como um valor deorigem na etapa 626 entre o dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 220.

No caso de um dispositivo terminal não registrado a qualquer dospontos de acesso de PLMN 200, ser ligado na cobertura de PLMN 200, o IMSI detal dispositivo terminal GSM "normal" não será reconhecido pelos pontos deacesso e centros de acesso. Nesta situação, o centro de acesso avançará IMSIpara a rede GSM 202. Então, o bem conhecido procedimento de autenticaçãoGSM é realizado. Para tal, o dispositivo terminal de visitação, o respectivo pontode acesso e o centro de acesso realizarão a funcionalidade de uma estaçãotransceptora de base (BTS) e controladora de estação base (BSC), conforme éconhecido na técnica.

e) Desativação do Serviço

A Figura 7 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante a desativação de serviços para um dispositivo terminal emuma célula da rede, de acordo com a modalidade da Figura 2.

O processo de desativação do serviço é basicamente inverso àquelede inscrição , que foi descrito acima com referência à Figura 4. Um usuário 700que deseje cancelar o serviço de telecomunicação sem fio, solicita a desativaçãode seu operador de ponto de acesso 702 (etapa 708). O operador do ponto deacesso 702 envia a solicitação para um operador do centro de acesso 704, que,por sua vez, a envia para um operador GSM 706 (etapa 710). O operador docentro de acesso 704 remove o IMSI, TD e o registro de número de telefone para42/70

este usuário específico do banco de dados de acesso do centro de acesso 216(etapa 710). O operador do ponto de acesso 702 remove o IMSI, o TD e o registrodo número de telefone para este usuário específico do banco de dados de acessodo ponto de acesso 218 (etapa 711). O operador GSM 706 realiza as funções dosistema de suporte operacional (OSS - Operational-Support-System) (etapa 712).Os fluxos de trabalho realizados são conhecidos na técnica.

A seguir, serão explicados diferentes procedimentos de atualizaçãode localização para dispositivos terminais registrados com um ponto de acesso dainvenção.

f) Atualização de Localização em Célula de Rede Doméstica

A Figura 8 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante um procedimento de atualização de localização para umdispositivo terminal registrado em uma célula de rede de uma RAN de um GSMPLMN, de acordo com a modalidade da Figura 2.

Para o propósito da descrição a seguir, assume-se que o dispositivoterminal 224 estava anteriormente sendo utilizado fora da área de registro nacélula de rede 232 coberta pelo ponto de acesso 220. Como alternativa, a situaçãoem que o dispositivo terminal 224 estava sendo utilizado fora da área de serviçoem uma rede GSM 802, será discutida adicionalmente abaixo.

É iniciada uma atualização de localização (LU) quando um usuárioliga o dispositivo terminal 224 ou quando decorreu um período de tempo de LU(etapa 804). O dispositivo terminal solicita uma LU enviando uma mensagem desolicitação de LU para o ponto de acesso 218 (etapa 806). A mensagemtransmitida também será referida como uma mensagem LOC_UPD_REQ.

A seguir, serão descritos detalhes da sinalização envolvida, que nãosão mostrados no fluxograma. Para transmitir a mensagem LOC_UPD_REQ, odispositivo terminal 224 solicita um canal de controle do ponto de acesso 218 emuma mensagem de solicitação de canal. Em uma modalidade, já é a mensagemde solicitação de canal que indica uma solicitação LU. Em resposta à solicitaçãoLU, o ponto de acesso 218 decide que canal (tipo e número) usar e ativa um canal.O ponto de acesso 218 envia esta informação de canal em um canal de garantiade acesso (AGCH) para o dispositivo terminal 224. O dispositivo terminal 224 enviaentão uma SABM para ativar a conexão LAPDm (Link Access Procedure D mobile)de dupla camada. SABM contém os dados LOC_UPD_REQ . O ponto de acesso218 confirma que uma conexão LAPDm é estabelecida ao enviar uma mensagemUA (Unnumbered Acknowledge), que repete a LOC_UPD_REQ,

O ponto de acesso 218 verifica o valor IMSI recebido do dispositivoterminal 224 (etapa 812). Se o ponto de acesso encontrar o valor IMSI em seupróprio banco de dados, irá completar o procedimento LU informando aodispositivo terminal 224 em uma mensagem correspondente (etapa 814).

De modo a liberar o canal de controle, o ponto de acesso 218 enviauma mensagem de liberação de canal para o dispositivo terminal 224. Odispositivo terminal 224 responde enviando uma mensagem de desconexão paraliberar a conexão de dupla camada. O ponto de acesso 218 confirma a liberaçãoda conexão de dupla camada enviando uma mensagem UA.

O ponto de acesso 218 informará então ao centro de acesso 216sobre a informação de localização atual para o dispositivo terminal 224 (etapa816), se a ligação entre o ponto de acesso 218 e o centro de acesso 216 estiverdisponível. O centro de acesso 216 percebe, ao ler a IMSI recebida do dispositivoterminal 224, que pertence a um usuário local registrado. O centro de acesso 216verifica se o dispositivo terminal 224 estava sendo utilizado fora de sua área deregistro antes em uma célula de rede de um outro ponto de acesso ou em umdomínio GSM. Assumindo que o dispositivo terminal estava sendo utilizado fora daárea de registro antes na célula de rede 232 do ponto de acesso 220, o centro deacesso 216 informará ao ponto de acesso 220 para apagar a associação dodispositivo terminal 224 a este ponto de acesso.

Nota-se que será realizada também uma atualização periódica tal queo efeito da indisponibilidade temporária da ligação entre o ponto de acesso 218 e ocentro de acesso 216 possa ser mitigado.

O centro de acesso 216 realiza então uma atualização de localizaçãocom a rede de núcleo em uma conexão IP. MSC/VLR da rede de núcleo atribui umTMSI. É enviado um comando de realocação TMSI ao centro de acesso 216 eentão, é avançado para ser interceptado pelo ponto de acesso 218. O ponto deacesso 218 confirma com uma mensagem completa de realocação TMSI em nomeda estação móvel

A rede de núcleo libera o canal de controle entre o centro de acesso216 e a rede de núcleo após a LU. O ponto de acesso 218 intercepta novamente amensagem e responde em nome do dispositivo terminal 224 para completar aliberação do canal.

Assumindo que o dispositivo terminal 224 estava sendo usado fora daárea de registro anteriormente, em uma rede padrão GSM, o centro de acesso 216realizará um procedimento de atualização de localização conhecido pelo padrãoGSM.

Nota-se que, mesmo que o ponto de acesso gere o valor TMSI comosendo idêntico ao valor IMSI, um ponto de acesso não pode determinar aidentidade de um dispositivo terminal com base no valor TMSI transmitido emresposta à mensagem LOC_UPD_REQ. Logo, um ponto de acesso solicita o valorIMSI e então determina, com base neste valor, se o usuário está registrado nomesmo ponto de acesso ou se está utilizando o serviço fora da área de registro apartir de um outro ponto de acesso ou a partir de uma rede GSM padrão. A razãopara proceder deste modo é que o centro de comutação móvel (MSC - MobileSwitching Center) irá gerar um valor TMSI de acordo com procedimentos GSMpadrão e diferentes do valor IMSI, quando um dispositivo terminal registrado comum ponto de acesso da invenção tiver se movido para uma rede GSM.

Conseqüentemente, no domínio de um centro de acesso da estrutura de rede dainvenção, são realizadas atualizações de localização com base no valor IMSI.

g) Atualização de Localização para Usuários Utilizando Serviço forada Área de Registro

A Figura 9 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante um procedimento de atualização de localização para umdispositivo terminal registrado em um a célula de rede de uma RAN de um GSMPLMN, de acordo com a primeira modalidade da invenção, quando utilizado forada área de registro, em uma segunda célula da rede atribuída ao mesmo nócentral de acesso. Para o propósito da descrição a seguir, assume-se que odispositivo terminal 224 está sendo utilizado fora da área de registro na célula derede 232 do ponto de acesso 220.

Na etapa 902, o usuário liga o dispositivo terminal 224 ou um tempode LU decorreu para iniciar uma atualização LU periódica. O dispositivo terminal224 solicita a atualização da localização (etapa 904) do ponto de acesso 220. Oponto de acesso 220 responde enviando uma mensagem de solicitação deidentidade (etapa 906). Em uma modalidade, o IMSI é incluído em uma mensagemLOC_UPD_REQ. Nesta modalidade, o ponto de acesso 220 não irá gerar asolicitação de identidade da etapa 906. O ponto de acesso 220, ao invés disso,extrairá os valores IMSI da própria mensagem LOC_UPD_REQ.

O estabelecimento da conexão de recurso de rádio (RR - RadioResource) e LAPDm entre o dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 220,corresponde àquela descrita anteriormente para o caso de conexão com o pontode acesso doméstico 218 no contexto da Figura 8.

O ponto de acesso 220 realiza uma verificação 220 com seu banco dedados de acesso local (etapa 910). Como o dispositivo terminal 224 não estáregistrado com o ponto de acesso 220, ele não é capaz de localizar o IMSI dousuário inscrito do dispositivo terminal 224 em seu banco de dados de acesso.Esta informação é transferida do ponto de acesso 220 para o centro de acesso216 (etapa 912). O centro de acesso 216 verifica então seu banco de dados deacesso quanto a uma associação do IMSI do usuário do número do dispositivoterminal 224 com um outro ponto de acesso na cobertura do centro de acesso216.

O centro de acesso 216 determina então que o dispositivo terminal224 seja registrado com o ponto de acesso 218 (etapa 914). Ele informa ao pontode acesso visitado 220 para tratar o valor IMSI recebido do dispositivo terminal 224como um valor local temporário (etapa 916). Por sua vez, o ponto de acesso 220sinaliza ao dispositivo terminal 224 que o procedimento de atualização delocalização está completo (etapa 918).

O centro de acesso 216 solicita ainda do ponto de acesso doméstico218 se o IMSI recebido do dispositivo terminal 224 pertence a um usuário válido(etapa 920). Para o propósito da presente descrição, assume-se que este é ocaso. O ponto de acesso doméstico 218 anota a atualização de localização nodispositivo terminal 224 em seu banco de dados de acesso e sinaliza ao centro deacesso 216 que o usuário é válido (etapas 922 e 924). O centro de acesso 216anota então a atualização de localização em seu próprio banco de dados também(etapa 926).

Com a etapa 928, o ponto de acesso visitado 220 atualiza seu bancode dados de acesso.

Uma autenticação GSM opcional pode ser realizada, dependendo daconfiguração dos pontos de acesso. A autenticação GSM serve para atribuir umvalor TMSI ao dispositivo terminal 224. O procedimento correspondente foidescrito anteriormente no contexto da atualização de localização executada com oponto de acesso doméstico 218 (Figura 8).

A associação temporária do dispositivo terminal 224 ao ponto deacesso 220 está em uma modalidade mantida apenas nos bancos de dados locaisdo centro de acesso e pontos de acesso doméstico e visitante. Isso permite ratearas chamadas adequadamente. Não existe procedimento de atualização delocalização nesta modalidade para uma rede GSM se o dispositivo terminal 224estiver funcionamento fora de sua área de registro, dentro do domínio de umcentro de acesso ou de um conjunto de centros de acesso de acordo com apresente invenção. Além do mais, se não tiver decorrido o intervalo de tempo LUperiódico, a atualização LU não é transportada para rede GSM. Isso ajuda a ratearas chamadas para o usuário do dispositivo terminal 224.

Quando um usuário de dispositivo terminal 224 liga o dispositivo emuma rede GSM normal, o dispositivo irá gerar o procedimento LU com a redevisitada. Com base no valor TMSI/IMSI, a solicitação de LU será enviada para arede GSM. O MSC executa a validação da assinatura com o HLR e, dependendodo assinante, será gerada uma mensagem de aceitação de LU ou de rejeição deLU, para o dispositivo terminal.

Os dispositivos terminais GSM padrões, em funcionamento fora desua área de registro, em uma célula de rede de um ponto de acesso da invenção,serão tratados como usuários GSM normais.

Em uma modalidade preferida, o centro de acesso e o ponto deacesso realizam verificações periódicas quanto a se a ligação entre eles estáfuncionando. O centro de acesso 216 e o ponto de acesso 220 funcionamindependentemente, a despeito da disponibilidade de uma ligação decomunicação entre eles. Assim, pode ocorrer a situação em que, por algumarazão, a ligação entre o ponto de acesso 218 e o centro de acesso 216 está inativaou o centro de acesso 216 não está funcionando. Nesta situação, durante aautenticação, o ponto de acesso 218 executa o procedimento de autenticação daFigura 8 para um usuário doméstico e o procedimento de autenticação da Figura 9para um consumidor que esteja utilizando o serviço fora de sua área de registro.

Um usuário fora da área de registro atribuído a um centro de acesso estranho, nãoreceberá qualquer serviço neste momento. Um usuário fora de sua área deregistro, a partir de um outro ponto atribuído ao centro de acesso 216, poderáfazer apenas chamadas intra-ponto-de-acesso. As chamadas para fora da célulade rede atual serão negadas, já que não há conectividade entre o ponto de acessoe o centro de acesso. O ponto de acesso 218 irá gerar uma mensagem de erroadequada para exibir no dispositivo terminal 224.

h) Autenticação e Atualização de Localização Atrasada

Após a ligação entre o centro de acesso 216 e o ponto de acesso 218ficar disponível novamente, ambos os nós de rede executam um procedimento deautenticação atrasado para todos os dispositivos terminais. O centro de acesso216 irá sondar cada ponto de acesso subordinado e solicitará uma lista dosusuários que estão ativos no momento por meio de uma mensagemGET_ACTIVE_USERS.

Então, os pontos de acesso responderão enviando sua respectivalista de usuários ativos, tanto usuários locais quanto visitantes, para o centro deacesso 216 em uma mensagem ACTIVE_USER_LIST. O centro de acesso 216atualizará então seu banco de dados interno. Ele também pode verificar o plano deserviço de assinatura do usuário particular (seção 5 abaixo). O centro de acesso216 realizará então uma atualização de localização atrasada concernente à redede chamada GSM e completará a autenticação em nome dos respectivosdispositivos terminais. Após a conclusão correta da autenticação e da atualizaçãode localização, o centro de acesso 216 enviará uma resposta a cada ponto deacesso subordinado. Isso pode ser realizado em uma mensagem contendo todasas autenticações ou atualizações de localização bem sucedidas. Alternativamente,mensagens separadas podem ser enviadas para cada dispositivo terminal ou paracada autenticação e cada atualização de localização.

i) Estabelecimento e Liberação de Chamada Intra-Célula-de-Rede

A Figura 10 representa um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante uma chamada entre dois dispositivos terminais em uma célulade rede, de acordo com a primeira modalidade da invenção. Para a finalidade dapresente invenção, assumir-se-á que chamada tem origem no dispositivo terminal224 e é direcionada ao dispositivo terminal 226. Assume-se que ambos osdispositivos terminais estão na cobertura do ponto de acesso 218, assumindo-seadicionalmente que este é o ponto de acesso doméstico dos mesmos. Além domais, na descrição a seguir, apenas as mensagens trocadas entre o dispositivoterminal 224 e o ponto de acesso 218 serão explicadas. A sinalização relacionadaa uma chamada terminada móvel será feita com referência à Figura 13 abaixo.

O dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 218 são conectadosatravés de uma interface aérea. Para fazer uma chamada, o dispositivo terminal224 inicia primeiro o estabelecimento de uma conexão por Recurso de Rádio (RR)com o ponto de acesso 218. Na etapa 1002, o dispositivo terminal 224 envia umamensagem de solicitação de canal RR (CHAN_REQ) para o ponto de acesso 218em um canal de acesso aleatório (RACH). O canal de acesso aleatório pode serusado sem qualquer coordenação entre os dispositivos terminais. Se doisdispositivos terminais usarem o canal ao mesmo tempo, suas mensagens serãoperdidas em uma colisão. Os dispositivos terminais detectarão a colisão via umintervalo e retransmitirão a solicitação de canal após um atraso aleatório. O canalde acesso aleatório forma um canal de controle comum (CCCH).

O ponto de acesso 218 responde à solicitação de canal RR enviandoum Comando de Atribuição Imediata (IMM_ASS_CMD) em um canal de garantiade acesso (AGCH), que também forma um CCCH. O dispositivo terminal 224 ouveAGCH até IMM_ASS_CMD ser recebida. Esta mensagem atribui uma freqüênciaespecífica e uma fenda de tempo naquela freqüência para comunicação com arede. A mensagem também contém correções de freqüência e tempo. Ascorreções de tempo permitem que o móvel cronometre sua transmissão tal quepossa alcançar o ponto apenas na fenda de tempo específica. As correções defreqüência corrigem para um desvio Doppler causado por um movimento dodispositivo terminal. Após sintonizar o canal atribuído, o dispositivo terminal 224envia uma mensagem Ajustar Modo Balanceado Assíncrono (SABM) para o pontode acesso 218 de modo a iniciar uma conexão de gerenciamento de mobilidade(MM). Ele também envia uma Solicitação de Serviço de Gerenciamento deConexão (CM_SERV_REQ) (etapa 1006). Os dados CM_SERVE_REQ contêm oIMSI que identifica o assinante do dispositivo terminal 224. As mensagens sãoenviadas usando um canal de controle dedicado autônomo (SDCCH). No mesmocanal, o ponto de acesso 218 responde, na etapa 1008, com uma mensagem deaviso de recebimento não numerada (UA) CM_SERV_REQ. Isso completa ossinais de estabelecimento de comunicação de configuração LAPDm.CM_SERV_REQ é salva no ponto de acesso 218 no caso de o destinatário dachamada estar fora da célula de rede 228.

Na etapa 1010, o ponto de acesso 218 compara o IMSI do realizadorda chamada com seu banco de dados local. Como o dispositivo terminal 224 épermanentemente registrado ao ponto de acesso 218, o ponto de acesso 218encontrará uma correspondência. Ele confirma a solicitação de serviço com umamensagem CM_SERV_ACC. A mensagem é enviada no SDCCH.

O dispositivo terminal 224 responde enviando uma mensagemSETUP em SDCCH para o ponto de acesso 218. A mensagem SETUP contém onúmero de destino do dispositivo terminal 226 (etapa 1012).

O ponto de acesso 218 intercepta a mensagem SETUP e identificaque o número de destino está associado à mesma célula de rede. O ponto deacesso 218 confirma com uma mensagem de Prosseguimento de Chamada(CALL_PROC), na etapa 1014.

O ponto de acesso 218 decidirá então que canal físico deve serusado. Para isso, o ponto de acesso 218 observa a situação física na interfaceaérea. Com um Comando de Atribuição (ASS_CMD), o ponto de acesso 218comunica o canal de tráfego (TCH) para dados do usuário ao dispositivo terminal224, usando SDCCH.

O dispositivo terminal 224 envia um SABM a um canal de controleassociado rápido (FACCH) na etapa 1018. Na etapa 1020, o ponto de acesso 218retorna uma UA no mesmo canal de controle.

Na etapa 1022, o dispositivo terminal 224 envia uma mensagemAtribuição Completa, para o ponto de acesso 218, usando FACCH. O ponto deacesso 218 informa ao dispositivo terminal 224 que o dispositivo terminal chamado226 está sendo alertado, usando o FACCH. O dispositivo terminal 224 gera umtom de campainha em seu alto-falante, uma vez tenha recebido esta mensagemde Alerta.

Após o ponto de acesso 218 receber uma mensagem Resposta(ANS), do dispositivo terminal chamado 266, envia uma mensagem Conectar(CON) para o dispositivo terminal 224. A troca de dados do usuário, como tráfegode voz, começa quando o dispositivo terminal 224 recebe a mensagem CON. Odispositivo terminal 224 acusa o recebimento da mensagem de conexão com umavisto de recebimento de conexão (CON_ACK), na etapa 1028.

Então, os dados do usuário são trocados entre os dispositivos doterminal conectados 224 e 226 até um dos usuários dos dispositivos terminaisdecidir finalizar a chamada.

Assume-se que o usuário do dispositivo terminal 224 finalize achamada. Isso é iniciado enviando-se uma mensagem Desconectar (DISC) viaFACCH para o ponto de acesso 218 (etapa 1030). O ponto de acesso 218responde enviando um comando Liberar (REL), via FACCH (etapa 1032). Com asetapas 1034 a 1038 a conexão de recurso de rádio e a conexão LAPDm nacamada 2 são liberadas.

j) Estabelecimento e Liberação de Chamada Inter-Célula-de-Rede

A Figura 11 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante uma chamada originada em um dispositivo terminal em umaprimeira célula de rede e que termina em um dispositivo terminal em uma segundacélula de rede, em que ambas as células de rede são atribuídas ao mesmo centrode acesso.

Para o propósito da descrição a seguir, assume-se que a chamada éiniciada pelo dispositivo terminal 224 na célula de rede 228 servida pelo ponto deacesso 218 e é direcionada para o dispositivo terminal 230 na célula de rede 232servida pelo ponto de acesso 220. Ambos os pontos de acesso 218 e 220 sãoatribuídos ao mesmo centro de acesso superior 216. além do mais, na descrição aseguir, apenas as mensagens trocadas entre o dispositivo terminal 224, o ponto deacesso 218 e o centro de acesso 216 são mostradas. A sinalização relacionada auma chamada terminada em móvel será explicada com referência à Figura 13abaixo.

O dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 218 são conectadosatravés de uma interface aérea e o ponto de acesso 218 e o centro de acesso sãoconectados em uma interface Abis sobre IP. O fluxo de mensagem paraestabelecer uma conexão RR e MM nas etapas 1102 a 1112, corresponde àquelede uma chamada intra-célula-de-rede, conforme descrito com referência à Figura10, etapas 1002 a 1010. A descrição a seguir se concentra nas diferenças nocontrole de chamada, que se devem ao fato de que o dispositivo terminal chamado226 não está dentro da cobertura do ponto de acesso 218.

Após receber uma mensagem SETUP, contendo um indicador dedados DATA-IND do dispositivo terminal 224, o ponto de acesso 218 descobre, porverificação, seu banco de dados de acesso, que o número de destino dasolicitação de chamada não está alocado em um dispositivo terminal localizado nacobertura do ponto de acesso 218. Logo, na etapa 1114 e 1116, o ponto deacesso 218 envia, tanto a mensagem SETUP quanto a mensagemCM_SERV_REQ, contendo um indicador de estabelecimento ESTJND. Ambasas mensagens foram recebidas originalmente do dispositivo terminal 224. O centrode acesso 216 encontra uma correspondência do número de destino em seubanco de dados de acesso regional e responde ao ponto de acesso 218 com umamensagem CALL_PROC.

A troca de mensagens entre as etapas 1114 e 1118 é realizada naarquitetura de um gerenciamento de localização (RLM) de protocolo detransferência em tempo real (RTP). RTP é bem conhecido na técnica.

O ponto de acesso 218 envia a mensagem CALL_PROC para odispositivo terminal 224 usando SDCCH (etapa 1120). A seguir, o centro deacesso 216 instrui ao ponto de acesso 218 para configurar canais de tráfegousando uma mensagem CHAN_ACT contendo um número de porta de Protocolode Transporte em Tempo Real (RTP) (etapa 1122). A inclusão do número de portaRTP é uma modificação com relação aos formatos existentes de mensagem paraa mensagem CHAN_ACT no padrão GSM. O ponto de acesso 218 acusa orecebimento da instrução retornando uma mensagem CHAN_ACT_ACK na etapa1124, que inclui o número da porta RTP fonte.

Na etapa 1126, o ponto de acesso 218 decide então que canal físicousar, novamente observando a situação física na interface aérea. Com umcomando ASS_CMD, o ponto de acesso 218 comunica o canal de tráfego aodispositivo terminal 224, usando SDCCH. As etapas 1128 e 1130 correspondemàs etapas 1018 a 1022 na configuração do canal de tráfego. O centro de acesso 216 confirma, verificando em seu banco de dadosde acesso, que o dispositivo terminal de destino 226 atualizou sua localização.

Envia então uma solicitação de paginação, que será respondida pelo dispositivoterminal 226 com uma resposta de paginação. Isso será descrito com maisdetalhes com referência à Figura 13.

A mensagem ASS_COM, recebida do dispositivo terminal 224, éenviada do ponto de acesso 218 para o centro de acesso 216 na etapa 1134. Ocentro de acesso 216 gera então uma mensagem de Alerta e envia para o pontode acesso 218 (etapa 1136), que a envia para o dispositivo terminal 224 (etapa1138), que por sua vez gera um tom de toque.

Após o centro de acesso 216 ter recebido uma mensagem ANS dodispositivo terminal chamado 226, ele envia uma mensagem CON para o ponto deacesso 218 (etapa 1140), que envia a mensagem para o dispositivo terminal 224(etapa 1142). A troca de dados do usuário começa quando o dispositivo terminal224 recebe a mensagem CON. O dispositivo terminal 224 acusa o recebimento damensagem CON com uma mensagem CON_ACK através de FACCH (etapa1144). O Aviso de Recebimento de Conexão é enviado para o centro de acesso216 na etapa 1146.

Para o propósito do presente exemplo, assume-se que a desconexãoda chamada é iniciada pelo dispositivo terminal 224. O terminal 224 envia, destemodo, uma mensagem DISC através de FACCH para o ponto de acesso 218(etapa 1148). O ponto de acesso 218 envia a mensagem DISC para o centro deacesso 216 (etapa 1150).

O centro de acesso 216 responde ao ponto de acesso 218 com umamensagem de liberação (REL) na etapa 1152. A mensagem é enviada aodispositivo terminal 224 (etapa 1154). Após liberar o canal de tráfego, também aconexão LAPDm é liberada com as etapas 1156 a 1160.

k) Estabelecimento e Liberada de uma Chamada para uma RedeEstranha

A Figura 12 mostra um fuxograma que representa o fluxo demensagem durante uma chamada que tem origem em um dispositivo terminallocalizado em uma célula da rede de uma RAN de um GSM PLMN, de acordo coma invenção, e que termina em uma célula de rede estranha da PLMN, que não estásob controle do ponto de acesso atribuído nem do centro de acesso atribuído.

Para o propósito da descrição a seguir, assume-se que o dispositivo terminal 224faz uma chamada para o dispositivo terminal 246 localizado na célula de rede 234servida pelo ponto de acesso 222. No entanto, o cenário descrito aqui pode seraplicado também a uma chamada para qualquer dispositivo terminal em uma redeestranha.

Novamente, a sinalização entre a parte chamada e a rede não émostrada aqui. Para os dispositivos terminais em redes da técnica anterior, estasinalização é bem conhecida na técnica. Para os dispositivos terminais servidospor um ponto de acesso de acordo com a invenção, a sinalização será explicadacom referência à Figura 13.

As etapas iniciais para estabelecer uma conexão RR e uma conexãoMM entre o dispositivo terminal 224 e o ponto de acesso 218 a partir da etapa1204 até a etapa 1212 correspondem àquelas descritas com referência às etapas1002 a 1010 da Figura 10. Enviar as mensagens SETUP e CM_SERV_REQ nasetapas 1214 a 1218 corresponde às etapas 1112 e 1116 da Figura 11. Como odispositivo terminal 246 não está registrado no centro de acesso 216, o centro deacesso 216 não encontrará uma correspondência do número de destino dasolicitação de chamada em seu banco de dados e, deste modo, enviará amensagem CM_SERV_REQ para MSC 208 na etapa 1220.

MSC 208 responde com uma mensagem Conexão-Confirmada (CC)para estabelecer uma sinalização de conexão com a parte de controle de conexão(SCCP). MSC 208 e VLR 1002 executam então uma autenticação de usuárionecessária, enviando uma solicitação de autenticação (AUTH_REQ) usando Partede Aplicação de Transferência Direta (DTAP), etapa 1224. O centro de acesso 216envia uma mensagem de Resposta de Autenticação (AUTH_RSP) na etapa 1226,incluindo uma chave de sessão (SRES) para autenticação (etapa 1226). Assim, oprocesso de autenticação é completado pelo centro de acesso 216 em nome dodispositivo terminal 224.

Após o processo de autenticação, MSC 208 confirma o serviçosolicitado em uma mensagem CM_SERV_ACC na etapa 1228. Ao invés de enviaresta mensagem para o ponto de acesso 218, o centro de acesso 216 envia asolicitação de configuração que tem origem no dispositivo terminal 224 (etapa1214) para MSC 208, na etapa 1230. MSC 208 confirma com uma mensagemCALL_PROC que está processando a configuração da chamada, etapa 1232. Estamensagem é enviada para o dispositivo terminal 224 através do centro de acesso216 e ponto de acesso 218 nas etapas 1234 e 1236.

Na etapa 1238, o centro de acesso 216 instrui ao ponto de acesso218 para configurar os canais de tráfego. Isso aciona uma troca de mensagens decontrole que envolvem o centro de acesso 216, o ponto de acesso 218 e odispositivo terminal 224 nas etapas 1238 a 1250, que corresponde à sinalizaçãodescrita com referência à Figura 11, etapas 1122 a 1134.

A mensagem ASS_COM recebida do ponto de acesso 218 na etapa1250 é enviada do centro de acesso 216 para MSC 208 na etapa 1252. Umamensagem ALERT é então transmitida de MSC 208 para o centro de acesso 216(etapa 1254) e enviada para o dispositivo terminal 224 através do ponto de acesso218 (etapas 1256 e 1258), ativando a geração de um tom de toque no dispositivoterminal 224. De maneira similar, uma mensagem CON é enviada de MSC 208para o dispositivo terminal 224 através do centro de acesso 216 e ponto de acesso218 nas etapas 1260 a 1264. O dispositivo terminal 224 acusa o recebimento comuma mensagem CON_ACK para MSC 208, em que novamente a mensagem éenviada pelo ponto de acesso 218 e centro de acesso 216. A chamada éestabelecida e os dados do usuário podem ser trocados entre os dispositivos determinal conectados 224 e 246.

Para a finalidade do presente exemplo, assume-se que o dispositivoterminal 224 inicia a desconexão da chamada na etapa 1272. A mensagem DISCé enviada para MSC 208 com as etapas 1274 e 1276. A mensagem de liberaçãogerada pelo MSC 208 é novamente enviada de volta através do centro de acesso216 para o ponto de acesso 218 nas etapas 1278 a 1282, acionando a liberaçãode recurso de rádio e conexões LAPDm nas etapas 1284 a 1288.

L) Chamada Entrante

A Figura 13 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem para estabelecer uma chamada para um dispositivo terminal em umacélula de rede de um ponto de acesso da invenção, que tem origem em umdispositivo terminal fora da cobertura do centro de acesso, a que o dispositivoterminal está atribuído. Para a finalidade do presente exemplo, assume-se que achamada é feita para o dispositivo terminal 230 na célula de rede 232 sob acobertura do ponto de acesso 220 e centro de acesso 216.

O fluxo de mensagem para iniciar a mensagem foi explicado emdetalhes para diferentes casos com relação às Figuras 10 a 12. Nota-se que ofluxo de mensagem mostrado na Figura 13 envolve MSC 208 devido a uma origemassumida da chamada em uma célula de rede estranha. No entanto, é claro paraalguém que seja versado na técnica, a partir da descrição dos exemplosanteriores, que a mensagem mostrada aqui pode ser facilmente transferida para ocaso de uma chamada na cobertura de um centro de acesso. Neste caso, o centrode acesso realiza a funcionalidade de comutação necessária. De maneira similar,o fluxo de mensagem também pode ser transferido para o caso de uma chamadaintra-ponto-de-acesso. Neste caso, a função de comutação é realizada pelo pontode acesso.

Na etapa 1302, MSC 208 instrui ao centro de acesso 216 para enviaruma mensagem de solicitação de paginação (PRG_REQ) para o dispositivoterminal 230 via ponto de acesso 220 (etapas 1304 e 1306). O centro de acesso216 forma sua própria área de localização.

O centro de acesso 216 envia um comando de paginação(PAGING_CMD) para o ponto de acesso, que está associado no momento aodispositivo terminal 230. No presente caso, este é o ponto de acesso 220. O pontode acesso 220 envia uma solicitação de paginação para todos os dispositivosterminais na cobertura de sua célula de rede.Se o dispositivo terminal 230 puder ser alcançado, o ponto de acesso220 atribui um canal de controle. Uma solicitação de canal (CHAN_REQ) indicaque o dispositivo terminal 230 solicita serviço no contexto de uma resposta a umasolicitação de paginação (etapa 1306). Na etapa 1312, o dispositivo terminal 230envia uma SABM para o ponto de acesso 220 para estabelecer uma conexãoLAPDm. SABM contém uma resposta de paginação (PÁG_RSP), que identifica oassinante (IMSI). O ponto de acesso 216 confirma a conexão de dupla camada aorepetir a mensagem PRG_RSP em uma mensagem UA (etapa 1314).

Ao mesmo tempo, o ponto de acesso 220 passa o PRG_RSP para ocentro de acesso 216, etapa 1316. O centro de acesso 216 processa a respostade paginação ao incluir adicionalmente o código de área de localização(LACTOSE) e um identificador de célula (Cl). Toda a mensagem é colocada comoCL31 (BSSM) em SCCP e enviada para MSC 208 na etapa 1318.

MSC 208 responde com uma mensagem CC para estabelecer umaconexão SCCP (etapa 1320).

Conforme descrito anteriormente no contexto da Figura 12, érealizada uma autenticação que é completada pelo centro de acesso 216 emnome do dispositivo terminal 230 (etapa 1322 e 1324). MSC 208 envia então umamensagem SETUP para o dispositivo terminal 230, junto com algumas pré-condições técnicas que dizem respeito à capacidade de suporte, etapas 1326 a1330.

Após receber e verificar a mensagem SETUP, o dispositivo terminal230 confirma suas capacidades para aceitar esta conexão enviando umaconfirmação de chamada (CALL_CONF) para MSC 208 (etapas 1332 a 1336).

MSC 208 envia então uma mensagem ASSOCIADA_REQ para ocentro de acesso 216, contendo o número do canal de voz na interface A, etapa1338. O centro de acesso 316 mapeia o número do canal para uma porta RTP eenvia o número da porta para o ponto de acesso 220 via mensagem CHAN_ACT,que está modificada, em comparação a padrão GSM, conforme foi descritoanteriormente. A mensagem CHAN_ACT também instrui ao ponto de acesso 220para configurar canais de tráfego (etapa 1340). O ponto de acesso 220 acusa orecebimento da solicitação com uma mensagem CHAN_ACT_ACK (etapa 1342).

Então, o ponto de acesso 220 decidirá que canal físico usar,observando novamente a situação física da interface aérea. Com u comandoASSOCIADA_CMD, o ponto de acesso 220 comunica o canal de tráfego aodispositivo terminal 230, etapa 1344. Adicionalmente, a sinalização entre odispositivo terminal 230, o ponto de acesso 220, o centro de acesso 216 e MSC208 é similar àquela descrita anteriormente no contexto da Figura 12 naconfiguração e um canal de dados do usuário. O ponto de acesso 220 espera umSABM do dispositivo terminal 230, usando o novo canal, o que habilita umaconexão de duas camadas LAPDm (etapa 1346). O ponto de acesso 220 confirmacom uma UA na etapa 1348.

Então, na etapa 1350, o dispositivo terminal 230 envia umamensagem ASS_COM para estabelecer um canal de tráfego de 3 camadas. Oponto de acesso 220 libera o canal de controle. O centro de acesso 216 confirma aalocação do canal para o ponto de acesso 220. A mensagem ASS_COM éenviada para MSC 208 nas etapas 1352 e 1354.

Após a atribuição de canal de tráfego estar completada, o dispositivoterminal 230 começa a tocar. Simultaneamente, uma mensagem ALERT é enviadado dispositivo terminal 230 para MSC 208 (etapas 1356, 1358 e 1360). Isso ativaráACM na direção do assinante que realiza a chamada e a geração de um tom detocar.

Alertado pelo toque, o assinante móvel aceita a chamada. Quando ousuário pressiona um botão para aceitar a chamada, o dispositivo terminal 230envia uma mensagem CON para MSC 208 (etapas 1362 a 1366), que étransportada para o par como mensagem ANS (ISUP). Então, MSC/VLR 208 enviauma mensagem CON_ACK para o dispositivo terminal 230, que indica o início dachamada (etapas 1368 a 1372).

2. Rede de Acesso Baseada em SIP

A Figura 14 mostra um diagrama esquemático que representa umaestrutura de GSM PLNM, de acordo com uma segunda modalidade da invenção.Uma rede de núcleo 1402, baseada na suíte de protocolo SS7, compreende umMSC 1404, uma porta de sinalização SG 1406 e HLR/WLR 1408. Além do mais,uma porta MSC 1410 é mostrada. A porta MSC é responsável pelo acoplamentoda comunicação da rede de núcleo a uma PSTN ou rede ISDN. Uma rede IP 1410é conectada a uma rede de núcleo através da porta de sinalização 1406. A rede IPtem centros de acesso 1414 e 1416,

GSM PLNM da Figura 14 lembra a estrutura de rede da Figura 2 emmuitos aspectos. No entanto, ao contrário da estrutura de rede da Figura 2, umponto lógico 1418 é disposto entre a porta de sinalização 1406 e os centros deacesso 1414 e 1416. O ponto lógico 1418 é referido como uma porta WirelessVillage (WV) ou WVG no presente. A porta WV converte sinalização MAP usadapela porta de sinalização 1406 para sinalização SIP no lado dos centros deacesso. A porta WV 1418 proporciona uma interface GNSC para outros PLMNs euma interface HLR para os dispositivos terminais funcionando fora da área deregistro em PLMN 1400.

Um servidor de localização SIP 1420 está conectado aos centros deacesso 1414 e 1416 e porta WV 1418 e armazena informações do assinante. Oservidor de localização SIP 1420 compreende dois bancos de dados lógicos: umque armazena informações permanentes do assinante, similar àquele do HLR1408 e um outro que armazena informações dinâmicas do assinante, por exemplo,localização atual, similar àquele do VLR 1408.

A porta WV 1418, o servidor de localização SIP 1420 e os centros deacesso 1414 e 1416 são interconectados pela rede IP 1412. A rede IP 1412também conecta os centros de acesso 1414 e 1416 aos pontos de acessoatribuídos 1422 e 1424, respectivamente.

Os pontos de acesso 1422 e 1424 têm servidores SIP integrados paramapear sinalização GSM no lado dos dispositivos terminais fixados paracomunicação, de acordo com SIP, aos centros de acesso 1414 e 1416, ou sãoconectados a servidores SIP via rede IP.A comunicação entre os pontos de acesso 1422, 1424 com osdispositivos terminais fixados 1426 e 1428, 1430 cria clientes SIP em nome deseus dispositivos terminais fixados e mapeia dados de controle de gerenciamentode mobilidade e de controle de chamada para sinalização SIP.

A interface entre a porta WV 1418 e os centros de acesso, assimcomo entre a porta WV 1418 e o servidor de localização 1420 seque sinalizaçãoSIP padrão carregada pela rede IP 1412. A pilha de protocolo da porta de serviço1406 e do lado SG da porta WV 1418 é idêntica àquela da Figura 3.

A seguir, serão estabelecidos diagramas de fluxo de mensagemrepresentando diferentes situações de uma configuração e registro de chamadaem PLMN da Figura 14, com referência às Figuras 11 a 14.

A Figura 15 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante a configuração de uma chamada, que tem origem nodispositivo terminal 226 e termina fora de PLMN 200.

Em uma etapa 1510, o dispositivo terminal 226 solicita a configuraçãode uma chamada para um dispositivo terminal fora de PLMN 200. O ponto deacesso 222 recebe a solicitação (1512) e a converte para uma solicitação SIPcorrespondente (1514). O ponto de acesso averigua se a solicitação de chamadanão está direcionada para um outro dispositivo terminal fixado e,conseqüentemente, envia a solicitação SIP para o centro de acesso 214 (1516). Ocentro de acesso 214 analisa o número de telefone do dispositivo terminalchamado e conclui que ele pertence a um outro PLMN (1518).Conseqüentemente, o centro de acesso 214 envia a solicitação SIP para a portaWV 218 (1520), que converte a solicitação SIP em MAP primitivos, que sãoenviados para a porta de sinalização 206 (1522). A porta de sinalização 206 enviaos MAPs primitivos para um HLR 502 fora de PLMN 200, que é atribuído aodispositivo terminal chamado (1524). HLR 502 retorna a localização atual dodispositivo terminal chamado, que a porta WV usa para configurar o resto dachamada (1526).

Deste modo, o dispositivo terminal em uma célula de rede de PLMN200 pode realizar uma chamada não apenas para dispositivos que estejam dentroda mesma célula de rede ou rede de acesso, mas também para o "resto domundo" fora de PLMN 200.

A Figura 16 mostra um fluxograma que representa um fluxo demensagem durante a configuração de uma chamada que termina no dispositivoterminal 226.

A chamada tem origem fora de PLMN 200. MSC 204 de PLMN 200recebe a solicitação de chamada para o dispositivo terminal 226 (1600). Ele enviaa solicitação de chamada para a porta de sinalização 206 que, por sua vez, enviaa solicitação de chamada para a porta WV 218. A porta WV 218 converte asolicitação de chamada para uma solicitação SIP correspondente (1606) econsulta o servidor de localização SIP 220 quanto à localização atual dodispositivo terminal 226 (1608). O servidor de localização 220 retorna a localizaçãoatual para a porta WV 218 (1610), que então prossegue à configuração dachamada com o centro de acesso 214 (1612) e o ponto de acesso 222 através demensagens SIP adequadas. O ponto de acesso 222 envia a solicitação SIP para oponto de acesso atribuído 222 (1614). O ponto de acesso 222 converte asolicitação SIP para uma mensagem de controle de chamada GSM, que é enviadapara o dispositivo terminal 226. Então, o procedimento de configuração restante érealizado (1618) seguindo os princípios estabelecidos acima.

Deste modo, um dispositivo terminal em uma célula de rede de PLMN200 pode ser alcançado não apenas por dispositivos dentro da mesma célula derede ou rede de acesso, como também por uma chamada oriunda do "resto domundo", fora de PLMN 200.

A Figura 17 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante o registro de um dispositivo terminal em uma célula de rede deuma RAN de um GSM PLMN estranho, de acordo com a segunda modalidade dainvenção em um caso em que a célula de rede representa a célula de rededoméstica do usuário final.

A informação permanente do assinante de um dispositivo terminal1718 é armazenada no servidor de localização SIP 220 de PLMN 200. Quando odispositivo terminal 1718 está funcionado fora de sua área de registro PLMN 200,envia uma solicitação de registro para um MSC do PLMN correspondente. O MSCem serviço sabe o endereço SS7 da porta WV 218 pelo número InternationalMobile Subscriber Identity (IMSI) recebido do dispositivo terminal 1718. A portaWV 218 converte os MAPs primitivos em SIP (1706) e consulta o servidor delocalização SIP 220 sobre a informação permanente do assinante (1308). Oservidor de localização SIP 220 responde com mensagens SIP contendo ainformação adequada do assinante (1710). Esta informação é mapeada paradentro dos MAPs primitivos pela porta WV 218 (1712), enviada para a porta deserviço 206 (1714) e para MSC de serviço 1720 (1714), que então completa oregistro do dispositivo terminal 1718 (1716).

Deste modo, o dispositivo terminal que tem um registro permanentecom PLMN 200 pode ser usado também fora de PLMN 200.

A Figura 18 mostra um fluxograma que representa o fluxo demensagem durante o registro de um dispositivo terminal estranho funcionando forade sua área de registro em uma célula de rede de PLMN 200 da Figura 4. Odispositivo terminal estranho 1822 envia uma solicitação de registro para o pontode acesso, que proporciona cobertura GSM na localização do dispositivo terminal1822. Para a finalidade do presente exemplo, assume-se que o dispositivo terminal1822 se comunica com o ponto de acesso 222. O ponto de acesso 222 envia asolicitação de registro GSM para o centro de acesso 214, que converte o controlede chamada contido e as mensagens de gerenciamento de mobilidade paramensagens SIP adequadas (1804). A solicitação SIP gerada é enviada para aporta WV 218, que mapeia a solicitação SIP para MAPs primitivos. Os primitivossão enviados para a porta de serviço 206, que os envia para HLR 1824 dodispositivo terminal 1822, que pode ser identificado a partir de IMSI recebido dodispositivo terminal 1822. HLR 1824 retorna a informação solicitada do assinantepara a porta de serviço 206 que envia a informação para aporta WV 218. A portaWV converte a informação recebida em uma mensagem SIP, que é enviada para ocentro de acesso 214 que completa o registro do dispositivo terminal 1822 viaponto de acesso 222.

Deste modo, PLMN 200 não apenas permite o acesso por rádio aseus usuários permanentemente registrados, como também a dispositivosterminais de PLMNs estranhos.

3. Nó de Ponto de acesso

A Figura 19 mostra um diagrama de bloco de um nó de ponto deacesso 1900 de acordo com uma modalidade preferida da invenção. O diagramade bloco está bastante simplificado. Todos os elementos funcionais relacionados atransmissão, recepção, amplificação, conversão entre sinais analógicos e digitaissão omitidos. Uma unidade de processamento de banda de base 1902 resumetodas as unidades funcionais relacionadas ao processamento de banda de base. Aunidade de processamento de banda de base proporciona uma troca de camadafísica (1 camada) com uma unidade de controle de chamada 1904.

A unidade de controle de chamada 1904 compreende uma unidadede processamento de chamada 1906, uma unidade de comutação local 1908, umaunidade de comutação não local 1910 e uma unidade de gerenciamento demobilidade 1912, que são interconectadas. A unidade de processamento dechamada 1906 é conectada a um banco de dados de acesso integrado 1912 viauma unidade de gerenciamento de mobilidade 1914.

A unidade de controle de chamada 1904 fornece toda a sinalizaçãorelacionada ao controle da camada de protocolo 2 e camadas de protocolo maisaltos com dispositivos terminais na célula de rede servida e com um nó do centrode acesso atribuído. A interface com o nó do centro de acesso não é mostrada.

A unidade de processamento de chamada (CP) 1906 executagerenciamento de Recurso de Rádio (RR) para conexões locais e não locais. Aunidade de gerenciamento de mobilidade (MM) 1914 executa funcionalidade MM emantém o banco de dados de acesso 1912.

A unidade de comutação local (LS) 1908 controla o estabelecimento,manutenção e liberação de canais de dados do usuário comutados por circuito ecanais de dados de controle com dispositivos terminais localizados na célula derede servida pelo ponto de acesso 1900 nas camadas 3 e mais altas.

A unidade de comutação não local (NLS) 1910 controla a troca dedados do usuário e dados de controle com o centro de acesso superior atribuídopara estabelecer, manter e liberar a comunicação entre os dispositivos terminaislocalizados na célula de rede e um dispositivo terminal localizado fora da célula derede nas camadas 3 a mais altas. A pilha de protocolo usada pela unidade decomutação não local 1910 e unidade de processamento de chamada 1906 aoproporcionar comunicação não local corresponde àquela usada pelo centro deacesso atribuído e que é mostrada na Figura 2 no lado direito ao centro de acesso 214.

Uma unidade de controle-geral 1916 compreende uma unidade deprocessamento programável 1918 conectada a uma unidade de relógio 1920 euma unidade de controle externo 1922 que fornece uma interface com operaçõesde controle externo. A unidade de relógio 1920 compreende um receptor GPS(Sistema de Posicionamento Global) que restaura sinais de relógio externos e ostransforma em sinais de relógio internos utilizados na operação do nó de ponto deacesso 1900. A unidade de controle de acesso está em uma modalidadefornecida como um módulo com interfaces com a unidade de controle geral 1916 ea unidade de processamento de banda básica 1902.

O sistema e a arquitetura ora reveladas podem ser adaptadas paraimplantação em qualquer tipo de sistema de rede sem fio, por exemplo, tambémem redes WLAN e Bluetooth, etc.

4. Nó de centro de acesso

A Figura 20 mostra um diagrama em bloco funcional de umamodalidade de um nó de centro de acesso 2000.

O nó de centro de acesso tem uma unidade de processamento dechamada 2002, que executa funções de decodificação e gera sinalizaçãoapropriada para chamadas de ponto-de-inter-acesso, assim como chamadas deentrada e de saída que envolvam uma rede estrangeira, como a rede GSM, umarede de voz-sobre-protocolo-de-lnternet (VolP) ou uma rede PSTN.

Com referência à comunicação com pontos de acesso subordinados,o centro de acesso 2000 possui uma unidade de roteamento 2004, que realizaprocessamento de IP em três camadas, como já é notório na técnica anterior.

Como-se observou antes, o ponto de acesso e o centro de acessosão adaptados para trabalharem independentemente caso o enlace entre eles seperca. O principal transporte é realizado utilizando-se o IP. Os protocolosutilizados são configuráveis e podem funcionar sob enlaces de baixa largura debanda, tipicamente como 60 Kbps entre o ponto de acesso e o centro de acesso(exemplo: a norma do sistema sem fio "CorDECT") até os enlaces de alta largurade banda do tipo redes MAN como Wi-MAX e outras.

A carga útil, que é recebida de um ponto de acesso e a carga útil quedeve ser enviada a um ponto de acesso são processadas na unidade deprocessamento de carga útil de IP 2006. O processamento envolve oempacotamento dos dados da carga útil formando pacotes de dados para dadosde carga útil de saída e o desempacotamento dos dados da carga útil recebida,que devem ser processados pelo centro de acesso 2000. Os pacotes de dadosque contêm dados de usuário relacionados com uma ligação de ponto de acessosão encaminhados para a unidade de gerenciamento de chamada inter-AP 2008.

Os dados de carga útil relacionados a uma chamada com uma rede externa sãoencaminhados para uma unidade de interface externa 2010. A unidade deinterface externa 2010 fornece adaptação no sentido da rede de chamada. Comomencionado acima, a rede externa encontra-se em uma modalidade como a redeGSM. Nessa modalidade, a unidade de interface externa 2010 da Figura 20fornece uma adaptação de protocolo, como descrita com referência à Figura 2.

Em outra modalidade, a unidade de interface externa forneceadaptação para comunicação direta com uma rede telefônica de comutaçãopública (PSTN). No presente, ao contrário da modalidade supra mencionada, umarede de núcleo GSM não é necessária para estabelecer chamadas a uma PSTN.

No entanto, as ligações telefônicas com outras redes GSM podem serestabelecidas através da rede PSTN. Um centro de acesso que tem apenas umainterface com a rede PSTN não precisa realizar nenhuma função específica daGSM, como gestão ou autenticação da localidade. No entanto, o ponto de acessosubordinado ainda realizará a gestão da localidade e também procedimentos deautenticação para dispositivos terminais. Com referência ao ponto de acesso,necessita-se determinar se um dispositivo terminal que faz uso dos serviços derede está permanente ou temporariamente alinhado com o tom de acessoespecífico.

Do mesmo modo, outra modalidade alternativa possui uma unidadede interface externa 2010 que prove comunicação com uma rede VolP externa,que pode estar baseada na sinalização SIP ou H323.

Em outra modalidade, a unidade de interface externa 2010compreende ao menos duas unidades de interface, sendo que cada uma delasprove adaptação na direção de uma das redes núcleo supra mencionadas. Nessamodalidade, o centro de acesso 2000 é flexível em comunicação com redesexternas.

Observa-se que a conectividade com redes externas não precisaestar presente continuamente. Na verdade, como supra mencionado, aconectividade com uma rede núcleo externa, em algumas modalidades, não érequisito, se tiver que ser fornecida apenas a conectividade de ponto de inter-acesso entre terminais móveis. A sinalização com a rede de núcleo conectada,portanto, é executada se e quando o enlace entre o centro de acesso 2000 e arede núcleo estiver em funcionamento. Isso sugere que alguma funcionalidade dotipo autenticação ou atualização de localidade pode ser realizada com um atrasoem relação a uma solicitação correspondente de um dispositivo terminal. Se umasolicitação de chamada proveniente de um dispositivo terminal situado atualmentena área de cobertura de um ponto de acesso atribuído ao centro de acesso 2000não puder ser encaminhada à rede núcleo devido a um enlace temporariamenteperdido, o centro de acesso 2000 informará o dispositivo terminal solicitante nessesentido. Como serviço especial fornecido em uma modalidade, uma solicitação dechamada, nesse caso, pode ser salva e executada posteriormente em nome dodispositivo terminal solicitante.

A unidade de gerenciamento de chamada 2012 fornecegerenciamento de chamadas de entrada e de saída. Uma unidade degerenciamento de localidade 2014 é fornecida no centro de acesso 2000 paraexecutar o gerenciamento de localidade relacionado com os terminais móveissituados nas células de rede de pontos de acesso subordinados. A unidade degerenciamento de localidade 2014 mantém uma base de dados d acesso 2016. Abase da dados de acesso compreende um banco de dados do assinante quecompreende uma listagem com os assinantes válidos nas células de rede atribuídae informações de assinante relacionadas com os assinantes. Ademais, a base dedados de acesso mantém uma listagem de usuários atualmente ativos e suasassociações com os respectivos acessos subordinados.

O gerenciamento da localidade 2014 é conectado com uma unidadede autenticação atrasada 2018, que executa autenticação em nome de umdispositivo terminal situado em uma célula de rede atribuída na direção de umarede núcleo MSC em uma GSM. Neste procedimento de autenticação, orespectivo dispositivo terminal não é envolvido.

Opcionalmente, o centro de acesso 2000 compreende uma unidadeBSC 2020, que emula funções BSC para usuários de redes GSM padrão queoperam em seu dispositivo terminal em uma célula de rede atribuída ao centro deacesso 2000. Em uma modalidade que contém a unidade BSC 2020, umassinante de uma rede GSM padrão conseguirá operar sem remendos seudispositivo terminal na área de cobertura do centro de acesso 2000. Ademais, afuncionalidade na entrega <handoven> pode ser proporcionada nesta modalidadepara um assinante que se move de célula de rede para célula de rede dentro daárea de cobertura do centro d acesso 2000.

Além disso, o centro de acesso 2000 compreende uma unidade demonitoramento, que é adaptada para realizar funções de monitoramento egerenciamento para o centro de acesso e os pontos de acesso atribuídos.Ademais, a unidade de monitoramento 2022 é adaptada para relatar a situaçãodos pontos de acesso atribuídos e falhas no centro de acesso. Ademais, aunidade de monitoramento 2022 está adaptada para realizar procedimentosoperacionais associados aõ centro de acesso.

5. Exemplos de Caso de Uso

A descrição acima sobre diferentes modalidades de estruturas derede e exemplos de sinalização mostram que a invenção fornece instalações decomunicação sem fio econômicas utilizando-se dispositivos terminais GSMubíquos mesmo na presença da cobertura de rede GSM padrão.

Um ponto de acesso da invenção fornece uma célula de rede insularpara comunicação entre dispositivos terminais situados naquela célula de rede. Oponto de acesso é autônomo, pois não há necessidade de nenhuma rede adicionalpara estabelecer, manter e liberar uma chamada entre dois dispositivos terminaisna célula de rede. Em contrapartida, as redes GSM da técnica anterior não podemcomutar ligações telefônicas sem capacidades de sinalização de uma rede núcleo.

Portanto, o ponto de acesso da invenção é útil particularmente para fornecercomunicação sem fio em áreas onde instalação, operação e manutenção de umarede GSM não parece economicamente viável considerando-se a base datecnologia conhecida como técnica anterior. Uma aplicação preferida da presenteinvenção, portanto, é um serviço de telefonia em aldeia sem fio.

Inúmeros pontos de acesso podem ser agrupados e mutuamenteenlaçados ao se fornecer um centro de acesso. Deste modo, a cobertura doserviço de comunicação sem fio pode se estender para cobrir todas as células derede atribuídas ao mesmo centro de acesso. Desta forma, as ligações telefônicasentre diferentes células de rede ficam habilitadas, ainda sem nenhumacontribuição de um GSM ou outra rede de ligações.

Finalmente, o centro de acesso pode ser munido de uma interfacecom uma rede núcleo, como uma rede GSM, VolP ou PSTN. Deste modo, osassinantes de um ponto de acesso podem-se comunicar com o resto do mundo.

O sumário acima mostra que a estrutura de rede da invenção forneceflexibilidade para que um operador de um ponto de acesso naqueles serviços decomunicação possa ser mais ou menos restrito com respeito à cobertura da área.

Nas partes que se seguem, exemplos de diferentes planos de assinatura, que aestrutura de rede da invenção dá suporte, serão descrito em maiores detalhes.

Em um plano de assinatura básico, doravante designado no presentecomo plano A, um usuário subscrito ao ponto de acesso pode fazer ligaçõesdentro da área de cobertura do ponto de acesso e a dispositivos terminais nacobertura de outro ponto de acesso atribuído ao mesmo centro de acesso. Oserviço baseia-se preferivelmente na cobrança mensal de tarifa única <flat-rate>.

Isso significa que um usuário paga uma tarifa mensal e pode realizar e receber umnúmero ilimitado de ligações sem incidência de imposto adicional.

O ponto de acesso irá gerar registros de chamada <call-logs> paraum assinante de acordo com o plano A armazená-los-á em seu banco de dadosde acesso para fins jurídicos. Novamente observa-se que informações deassinatura para usuários que aderiram ao plano A são mantidas apenas nosbancos de dados de acesso do ponto d acesso e o centro de acessosuperordinado. Não há comunicação requerida com um operador de GSM.

Usuário de acordo com a assinatura do plano A não recebemnenhum serviço, caso desejem operar seu dispositivo terminal na cobertura deoutro centro de acesso ou de uma rede GSM padrão.

Em um plano de assinatura majorado, doravante designado nopresente como plano B, um assinante recebe todos os recursos do plano deassinatura A. Ademais, o assinante pode receber ligações de forma ilimitada. Issoquer dizer que o assinante pode ser achado também a partir de células de redeatribuídas a outro centro de acesso ou de uma rede GSM. No entanto, o assinantenão pode iniciar uma ligação com essas redes. Nesse plano de assinatura, ocentro de acesso comunicar-se-á com a rede de núcleo conectada quando odispositivo terminal estiver ligado e desligado. Ainda, o centro de acesso atribuídorealizará procedimentos de gerenciamento de autenticação e localização junto àrede núcleo. Isso depende da formação específica, se esta gestão deautenticação e localização atrasada for muito necessária.

De acordo com um plano de assinatura majorado, doravantedesignado no presente como plano C, um assinante do ponto de acesso recebetodos os recursos de serviço dos planos de assinatura A e B. Além disso, umusuário pode realizar ligações com dispositivos terminais nas células de redeatribuídas a um centro de acesso diferente e a dispositivos terminais em uma redepadrão GSM em base pré-paga. Nesse caso, o ponto de acesso compreende umaunidade de cobrança, que é adaptada para realizar a medição e para gerar sinaisde controle, que irão iniciar a desconexão de uma chamada, se o montante pré-pago tiver sido gasto. A unidade de cobrança é implantada de preferência comoum software executável no ponto d acesso.

De acordo com um plano de assinatura majorado alternativo,doravante designado no presente como plano D, um assinante de um ponto deacesso recebe todos os recursos e serviços cobertos nos planos A e B. Noentanto, o usuário também pode iniciar ligações telefônicas como assinantes deuma rede padrão GSM. De acordo com o plano D, o assinante também podereceber uma única cobrança vinda de seu operador do centro de acesso ou pontode acesso. Alternativamente, o assinante pode receber duas contas, uma dooperador de GSM e outra do operador do centro de acesso ou do ponto deacesso.

Uma característica complementar do serviço, que pode ser incluídano plano de assinatura d consiste em permitir que um assinante conecte-se comuma rede padrão GSM da técnica anterior ou com outra célula de rede de umponto de acesso atribuído com um centro de acesso diferente. Nesse caso, asatualizações de autenticação e de localidade serão realizadas na HLR da redeGSM.

Claims (67)

1. No do ponto de accesso a uma celula de rede da rede de acesso deradie, e nó de ponto de acesso ó CARACTERIZADO pelo fato de que- uma unidade de processamento de chamada, que é adaptada garadeterminar se o pedido de comunicação entrante origina do dispositivo tsrminallocalizado dentro da célula de rede e se o pedido de comunicação é direcionadopara o dispositivo do terminal localizado dentro da célula da rede;- uma unidade de comutação local, que é conectada com a unidadede processamento de chamada e adaptado para:• estabelecer, manter, e liberar na recepção do pedido decomunicação originando e terminando dentro da célula de rede o canal de rádiolocal de dados do usuário, que consiste da primeira seção do canal local comopontos finais do primeiro dispositivo terminal localizado na célula de rede © o nó deponto de acesso, e da segunda seção de canal local possuindo como pontos finaiso nó de ponto de acesso e o segundo dispositivo terminal localizado na célula derede, e- estabelecer, manter, e liberar a primeira seção do canal loeal narecepção do pedido de comunicação, que é originado de ou terminado no primeirodispositivo terminal dentro da célula da rede, e também compreende- uma unidade de comutação não-local, que é conectada com aunidade de processamento de chamada e adaptada para trocar os dados dousuário empacotados e os dados de controle com um nó central de acesso super-ordenado designado para estabelecer, manter e liberar a comunicação entre oprimeiro dispositivo terminal localizado na célula da rede e o terceiro dispositivoterminal localizado fora da célula da rede.

2. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de processamento de chamada éadaptada para gerar e interpretar os dados de controle direcionados para ourecebidos do primeiro ou segundo dispositivo terminal e relacionados paraestabelecer, manter ou liberar o canal de dados do usario local.

3. Nó do ponto de aceggo dê aeorde sem a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato dê que é também adaptado para trocar as dados dêcontrole eom o primeiro ou segundo dispositivo terminal através ao menos dosanai d§ ridi© de dad©g d§ eentrelê.

4. Nó do ponto de aeesso de acordo eom a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que possui uma primeira base de dados deacesso conectada a unidade de processamento de chamada e compreende osdados relacionados aos dispositivos terminais, que são permanentemente outemporariamente registrado ao nó do ponto de acesso.

5. Nó do ponto de acesso de acordo eom a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma unidade de gerenciamentode mobilidade, que é conectada a primeira base de dados de acesso e a unidadede processamento de chamada é adaptada para manter a primeira base de dadosde acesso.

6. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que outra unidade de gerenciamento demobilidade é adaptada para autenticar o dispositivo terminal localizado na célulade rede e solicita a autenticação, com base na verificação de validade bemsucedida do seu valor de Identidade do Assinante, Móvel Internacional, aqui ovalor IMSI, na primeira base de dados de acesso ou na segunda base de dados deacesso mantida no nó central de acesso designado.

7. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para;:- extrair o valor IMSI de uma mensagem de pedido de autenticaçãorecebida do dispositivo terminal solicitante;- determinar se o valor IMSI é alocado para o dispositivo terminalseguro como permanentemente registrado ao nó do ponto de acesso na primeirabase de dados de acesso; e- gerar e transmitir para o dispositivo terminal o numero randomico.

8. Nó do ponte de acesso dê acordo com a reinvindicacao 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para atualizar a entrada do dispositivo terminal na primeira base dedados de acesso se o valor IMSI é aloeado para o dispositivo terminal registradoao nó do ponto de acesso,

9. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para;- enviar a primeira mensagem de controle para a nó central deacesso indicando que o IMSI contido na mensagem de pedido de autenticaçãoreeebida do dispositivo terminal não está contido na primeira base de dados deacesse;- esperar pela recepção da segunda mensagem de controle do nocentral de acesso indicando que o dispositivo terminal está registrado com um nóde ponto de acesso externo alocado para o mesmo nó central de acesso, e- gerar e transmitir para o dispositivo terminal o número randômlcoapós receber a segunda mensagem de controle.

10. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 7 ou 9,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para usar o valor de semente pré-configurado na geração do númerorandômico para todos os dispositivos terminais registrados no nó do ponto deacesse,

11. Nó do ponto de acesse de acorde cem a reivindieaeie 7 ou 9,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para usar o valor IMSI do dispositivo terminal como o valor semente nageração do número randômico.

12. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade étambém adaptado para armazenar na primeira base de dados de acesso a entradaalocada para o dispositivo terminal que solicita a autenticacao, indicando que odispositivo terminal esta atualmente na area de cobertura do no do ponto de acesso.

13. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para gerar uma mensagem de controle para transmissão para o nócentral de acesso, a mensagem de controle indicando que o respectivo dispositivoterminal está atualmente na área de cobertura do nó de ponto de acesso.

14. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade étambém adaptada para executar um procedimento de autenticação adicional deacordo com o padrão ©SM, se a autenticação é for executada para o dispositivoterminal, que não é permanentemente registrado para o nó do ponte de acesso.

15. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para obter do dispositivo terminal dentro da área de cobertura do nó doponto de acesso, no pedido do dispositivo terminal ou automaticamente após umtempo pré-determinado seguinte a última atualização de locação para o dispositivoterminal, o valor IMSI, o valor de Identidade do Assinante Móvel Temporal, aqui ovalor IMSI, e o valor de Identidade do Equipamento Móvel Internacional, aqui ovalor IMEI alocado para o dispositivo terminal.

16. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 15,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada a locação atual do dispositivo terminal na área de cobertura do nó doponto de acesso na primeira base de dados de acesso.

17. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 4 ou 15,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para extrair o valor IMSI do dispositivo terminal da mensagem de pedidode atualização de localização, que é recebida do dispositivo terminal.

18. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 16 ou 17,CARACTERIZADO pelo de que a uninade de gerenciamento da mobilladade eadaptada para;- determinar se o valor IMSI recebido e alocado para e dispositivoterminal assegurado como registrado, ao nó do pente dê acesse na primeira basede dados de acesso,e-enviar para e nó central de acesso a terceira mensagem de eentreleindicando a busca do valor IMSI do dispositivo terminal não está contido naprimeira base de dados de acesso,-esperar pela recepção da quarta mensagem de eentrele do nócentral de acesso indicando que o dispositivo terminal está registrada eem e nó deponto de acesse externo alocado para o mesmo nó central de acesse, e. enviar para o dispositivo terminal § quinta mensagem de eentreleindicando o término da atualização de localização, se o valer IMSI está eentide naprimeira base de dados de acesso ou a quarta mensagem de controle tem sidorecebida do nó central de acesso.

19. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que também compreende uma unidade degeração de clock com o receptor, que é adaptada para receber um sinal de clockexterno através do canal sem fio, e que é adaptada para derivar o sinal de clockinterno do sinal de clock externo.

20. Nó de pente de acesse de acorde com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que as unidades de processamento de chamada ecomutação local são adaptadas para executar as funções de sinalização ecomutação de chamada para estabelecer, manter e liberar o canal local de dadosdo usuário de acordo com o padrão do Sistema de Sinalização SS7.

21. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de gerenciamento de mobilidade éadaptada para empacotar e enviar para o nó central de acesso super-ordenadodesignado os dados de controle do primeiro dispositivo terminal em relação aoregistro do primeiro dispositivo terminal com a rede núcleo conectada com o nó do

22. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicaçao 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de comutação não-loealcompreende um empacotador, que é adaptado para gerar os pacotes de dados deacordo com o Protocolo Internet, aqui IP, os pacotes de dados incluindo apenas osdados do usuário ou apenas os dados de controle ou ambos.

23. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para interpretar e gerar os dadosde controle de acordo com o Protocolo de Inicio de Sessão, aqui SIP.

24. No do ponto de acesso de acorde com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para comunicar cem e nó eentraldesignado através do canal de comunicação cabeado.

25. Nó do ponto de acesso de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para comunicar com o nó centralde acesso designado através do canal de comunicação sem fio.

26. Módulo do ponto de acesso para implementação na estação basetransceptora da rede de acesso de rádio, o módulo do ponto de acesso éCARACTERIZADO pelo fato de que compreende:- uma unidade de processamento de chamada, que é adaptada paradeterminar se o pedido de comunicação entrante origina do dispositivo terminallocalizado dentro da célula de rede e se o pedido de comunicação é direcionadopara o dispositivo terminal localizado dentro da célula de rede;- uma unidade de comutação local, adaptada para estabelecer,manter, e liberar o canal de rádio local de dados do usuário, que consiste daprimeira seção do canal local possuindo como pontos finais o primeiro dispositivoterminal localizado na célula de rede e o nó do ponto de acesso, e da segundaseção do canal local possuindo como pontos finais o nó do ponto de acesso e osegundo dispositivo terminal localizado na célula de rede, e- uma unidade de comutação não-local, adaptada para trocar osdados do usuário empacotados e os dados de controle com o nó central de acessoentre o primeiro dispositivo terminal e o terceiro dispositivo terminal localizado forada célula de Fede, e- uma unidade de interface, que é conectada eom a unidade deprocessamento de chamada, a unidade de comutação local e a unidade decomutação não-local e adaptada para conectar com a estação base transceptora epara trocar os dados de controle e os dados do usuário com a estação basetransGtptsra,

27. Módulo do ponto de acesso de acordo com § reivindicação II,CARACTERIZADO pelo fato de que é formado por um programa executável emum dispositivo de dados.

28. Módulo do ponto de aeesso de acordo eom § reivindicação §§,CARACTERIZADO pelo fato de que possui características adicionais do nó doponto de acesso de uma das reivindicações 2 a 25.

29. Nó central de acesso para prover a comunicação entre ao menosdois nós do ponto de acesso subordinados designados para as células de rede darede de acesso de rádio CARACTERIZADO pelo fato de que o nó central deacesso está de acordo com as reivindicações 1 a 25, ou entre um nó do ponto deacesso subordinado designado de acordo com as reivindicações 1 a 25 e o nó darede núcleo super-ordenado designado, o nó central de acesso compreendendo:- uma unidade de controle de chamada, que é adaptada paradeterminar se o pedido de comunicação entrante origina do dispositivo terminal nacélula de rede de um nó do ponto de acesso subordinado designado e se o pedidode comunicação é direcionado para o dispositivo terminal localizado dentro dacélula de rede de um nó do ponto de acesso subordinado designado;- uma unidade de comutação regional, que é conectada a unidade decomutação de chamada e adaptada para:- trocar os dados do usuário empacotados e os dados de controlecom o primeiro nó do ponto de acesso subordinado designado para a primeiracélula da rede e com o segundo nó do ponto de acesso subordinado designadopara a segunda celula de rede para estabelecer, manter e liberar uma capacidadede transmissão pré-definida para o caminho de transmissão dos dados do usuáriocomutados por pacote regional consistindo da primeira seção do caminho detransmissão regional possuindo como pontos finais o primeiro nó do ponto deacesso e o nó central de acesso, e também consistindo da segunda seção docaminho de transmissão regional possuindo como pontos finais o nó central deacesso e o segundo nó do ponto de acesso, para estabelecer a comunicaçãoentre o primeiro dispositivo terminal localizado na primeira célula de rede e osegunde dispositivo terminal localizado na segunda célula de rede, e- uma unidade de comutação de área ampla, que é conectada aunidade de controle de chamada e adaptada para trocar os dados do usuárioempacotados e os dados de controle com o primeiro nó do ponto de acesso e como nó da rede núcleo super ordenado designado na rede núcleo para estabelecer,manter e liberar a seção do caminho de transmissão de dados do usuário de áreaampla consistindo da primeira seção do caminho de transmissão regional e aterceira seção do caminho de transmissão regional possuindo como pontos finais onó central de acesso e o nó da rede núcleo.

30. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que possui uma segunda base de dados deacesso compreendendo os dados relacionados aos dispositivos terminais, que sãopermanentemente ou temporariamente registrados para todos os nós do ponto deacesso designado.

31. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para manter a segunda base dedados de acesso.

32. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 30,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para:- receber a primeira mensagem de controle do primeiro nó do pontode acesso designado indicando que o valor IMSI contido na mensagem de pedidode autenticação do dispositivo terminal não está contido na sua primeira base dedados de acesso;- determinar se o valor IMSI é alocado para o dispositivo terminalassegurado como registrado para um dos nós de ponto de acesso designadospara o no de aeesso eentrel;- transmitir a segunda mensagem de eentrole para solicitar s nó deponto de aeesso, a segunda mensagem de controle indicando que o dispositivoterminal é registrado com o segundo nó do ponto de acesso alocado para o nócentral de acesso,

33. Nó central de aeesso de acorde com a reivindicação 32,CARACTERIZADO pelo fato de que é também adaptado para armazenar nasegunda base de dados de acesso a entrada alocada para o dispositivo terminalque solicita a autenticação, indicando que o dispositivo terminal está atualmentena área de cobertura do nó do ponto de acesso, que envia a primeira mensagemde controle.

34. Nó central de aeesso de acordo com a reivindicação 31,CARACTERIZADO pelo fato de que é também adaptado para:- receber do primeiro nó do ponto de acesso designado a terceiramensagem de controle indicando que achou o valor IMSI do dispositivo terminal,para o qual o procedimento de atualização de localização está sendo executadono nó do ponto de acesso, não está contido na sua primeira base de dados deacesso;- determinar se o valor IMSI é alocado para o dispositivo terminalseguro como registrado a um dos nós do ponto de acesso designado para o nócentral de acesso;- transmitir a quarta mensagem de controle para solicitar o primeironó do ponto de acesso indicando que o dispositivo terminal é registrado com osegundo nó do ponto de acesso alocado para o mesmo nó central de acesso.

35. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 34,CARACTERIZADO pelo fato de que é também adaptado para enviar a sextamensagem de controle para o segundo nó do ponto de acesso solicitando o statusde validade do valor IMSI recebido do primeiro do ponto de acesso, paraesperar a sétima mensagem de controle indicando o status de validade, e paratransmitir a quarta mensagem do controle para solicitar o primeiro nó do ponto deacesso apenas se a sétima mensagem de controle indica que o valor IMSI évalido.

36. Né central de acesso de acordo com a reivindicação 33 ou 34,CARACTERIZADO pelo fato de que é também adaptado para:- enviar para o nó de porta de comunicação a oitava mensagem decontrole indicando que achou o valor IMSI do dispositivo terminal não está contidona segunda base de dados de acesso;- esperar pela recepção da nona mensagem de controle do nó deporta de comunicação indicando que o dispositivo terminal é registrado com umarede de acesso de rádio externa, e- enviar para o primeiro ponto de acesso a décima mensagem decontrole indicando que encontrou.

37. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para gerar os pacotes de dadosde acordo com o Protocolo Internet, aqui IP, o pacote de dados Individual incluindoos dados do usuário empacotados ou os dados de controle empacotados ouambos,

38. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para interpretar e gerar os dadosde controle de acordo com o Protocolo de Início de Sessão, aqui SIP.

39. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para comunicar com o nó doponto de acesso designado através do canal de comunicação cabeado.

40. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para comunicar com o nó doponto de acesso designado através do canal de comunicação sem fio.

41. Nó central de acesso de acordo com a reivindicação 29,CARACTERIZADO pelo fato de que e adaptado para comunicar com o no de portade comunicação designado através do canal de comunicação cabeado.

42. No central de acesso de acordo com a reivindicacao 20,CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para comunicar com o nó de portade comunicação dssignado através do canal de comunicação sem fio.

43. Medulo central de acesso para conexão eom a estação basetransceptora ou o controlador da estação base da rede de acesso de rádio e parao propósito de prover a comunicação entre ao menos dois nós do ponto de acessodesignado para as células de rede da rede de acesso de rádio de acordo com umadas reivindicações 1 a 25 ou entre um nó do ponto de acesso designadosubordinado de acordo com as reivindicações 1 a 25 e um nó da rede núcleosuper-ordenado designado, o módulo do ponto de acesso é CARACTERIZADOpelo fato de que é adaptado para:- determinar se o pedido de comunicação entrante é direcionado parao dispositivo terminal localizado dentro da célula de rede de um nó do ponto deacesso subordinado designado;- trocar os dados do usuário empaeotados e as mensagens decontrole com o primeiro nó do ponto de acesso subordinado designado para aprimeira célula de rede e com o segundo nó do ponto de acesso subordinadodesignado para a segunda célula da rede;- estabelecer, manter e liberar a capacidade de transmissão pré-definida para o caminho de transmissão de dados do usuário comutados porpacote regional consistindo da primeira seção do caminho de transmissão regionalpossuindo como pontos finais o primeiro nó do ponto de acesso e o nó central deacesso e da segunda seção do caminho de transmissão regional possuindo comopontos finais o nó de acesso central e o segundo nó do ponto de acesso, paraestabelecer a comunicação entre o primeiro dispositivo terminal localizado naprimeira célula da rede e o segundo dispositivo terminal localizado na segundacélula da rede, e- trocar os dados do usuário empaeotados e as mensagens decomunicação super-odenado designado da rede núcleo para estabelecer, manter eliberar a comunicação entre o primeiro dispositivo terminal localizado na primeiracélula da rede e o quarto dispositivo terminal localizado na terceira eélula da rededo terceiro nó do ponto de acesso, que não é designado para o nó central deacesso, ou na célula da rede fora da rede de acesso de rádio,

44. Módulo central de acesso de acordo com a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que é formado por programa executável em umdispositivo de dados,

45. Módulo central de acesso de acordo eom a reivindicação 43,CARACTERIZADO pelo fato de que possui características adicionais do nó centralde acesso de acordo com as reivindicações 29 a 42.

46. Rede de acesso de rádio CARACTERIZADA pelo fato de quecompreende o primeiro número de nós de ponto de acesso de acordo com areivindicação 1, e o segundo número dos nós centrais de acesso de acordo eom areivindicação 25, cada nó do ponto de acesso sendo designado para um dos nóscentrais de acesso,

47. Rede de acesso de rádio de acordo eom a reivindicação 46,CARACTERIZADA pelo fato de que possui ao menos um nó central de acesso deacordo com a reivindicação 37, e também compreende o nó de mapeamento deprotocolo, adaptado para:- comunicar com o nó de porta de comunicação da rede núcleo e como segundo número de nós centrais de acesso, e- traduzir os dados de controle do primeiro protocolo de comunicaçãousado pelo nó da rede núcleo pré-determinado nos dados de controle SIP, etraduzir os dados de controle SIP nos dados de controle do primeiro protocolo decomunicação.

48. Rede de acesso de rádio de acordo com a reivindicação 47,CARACTERIZADA pelo fato de que também compreende um nó de base dedados de localização de origem, que é adaptado para comunicar com o nó centralde acesso de acordo com o SIP e para armazenar e prover a Informacao doassinante permanente do nó central de acesso alocada para cada endereço dodispositivo terminal registrado na rede de acesso de rádio.

49. Rede de acesse de radie dê acordo eam a reivindicacao 47,CARACTERIZADA pelo fato de que também compreende um nó de base dedados de localização do visitante adaptado para comunicar com o nó central deacesso de acordo com o SIP e para armazenar e prover a informação do assinantevariante alocada para cada endereço do dispositivo terminal registrado para a redede acesso.

50. Método para prover a capacidade de comunicação sem fio para oprimeiro dispositivo terminal localizado na célula de rede da rede de acesso derádio, o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende os passos de:- determinar no nó do ponto de acesso localizado na célula de rededo primeiro dispositivo terminal se o pedido de comunicação entrante origine doprimeiro dispositivo terminal e se o pedido de comunicação é direcionado para osegundo dispositivo terminal localizado dentro da célula de rede;- na recepção de um pedido de comunicação originado e terminadodentro da célula de rede, estabelecer e manter o canal de rádio de dados dousuário local, que consiste da primeira seção do canal local possuindo comopontos finais do primeiro dispositivo terminal localizado na célula de rede e o nó doponto de acesso, e da segunda seção do canal local possuindo como pontos finaiso nó do ponto de acesso e o segundo dispositivo terminal localizado na célula derede;- na recepção de um pedido de comunicieie, que é originado do outerminado no primeiro dispositivo terminal dentro da célula de rede: estabelecer emanter a primeira seção do canal local, e trocar os dados do usuário empacotadose os dados de controle com o nó central de acesso superordenado designado paraestabelecer, manter e liberar a comunicação entre o primeiro dispositivo terminal eo terceiro dispositivo terminal localizado externo a célula de rede.

51. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato que tambem compreende o passo de trocar os dados de controleentre o nó do pente de acesso e o primeire eu e segundo dispositivo terminalatravés de ao menos um canal de rádio de dados de controle ao estabelecer,manter ou liberar e canal de radio de dados de usuário local.

52. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato de que compreende o passo de manter a primeira base de dados deacesso localizada no nó do ponto de acesso e compreende os dados relacionadosaos dispositivos terminais, que são permanentemente ou temporariamenteregistrados para o nó do ponto de acesso.

53. Método de acordo com a reivindicação 52, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende os passos de:-enviar e pedido para autenticação de dispositivo terminai localizadona célula de rede para o nó do ponto de acesso de serviço;- executar a verificação da validade do dispositivo terminal, ondeexecutar a verificação da validade compreende o acesso a primeira base de dadosde acesso ou a segunda base de dados mantida no nó central de acessodesignado.

54. Método de acordo com a reivindicação 53, CARACTERIZADOpelo fato de que o passo de enviar o pedido para autenticar compreende incluir ovalor IMSI do dispositivo terminal no pedido, e que também compreende os passos de:-extrair e valer IMSI de pedido de autenticação ne nó de pente deacesso;- determinar no nó do ponte de acesso se o valor IMSI é alocado parao dispositivo terminal segurado como registrado para o nó do ponto de acesso naprimeira base de dados de acesso, e- gerar e transmitir para o dispositivo terminal o número randômico

55. Método de acordo com a reivindicação 52, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende o passo de executar o processo deautenticação adicional de acordo com o padrão GSM para o dispositivo terminalnao seguro como permanentemente registrado ao no do ponto de acesso ou o seuno central de acesso super-ordenado desginado.

56. Método de acordo com a reivindicação 53, CARACTERIZADOpelo fato de que tamboem compreende;- determinar se o valor IMSI recebido é alocado para o dispositivoterminal seguro como permanentemente registrado ao nó do ponto de acesso naprimeira base de dados de acesso, e- enviar para o nó central de acesso a terceira mensagem de controleindicando que o valor IMSI do dispositivo terminal não está contido na primeirabase de dados de acesso;- esperar pela recepção da quarta mensagem de controle de n©central de acesso indicando que o dispositivo terminal é registrado com o nó doponto de acesso externo alocado ao mesmo nó central de acesso, e• enviar para o dispositivo terminal a quinta mensagem de controleindicando o término da atualização de localização, se o valor IMSI está contido naprimeira base de dados de acesso ou a quarta mensagem de controle tem sidorecebida do nó central de acesso.

57. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende os passos de empacotar e enviar os dadosde controle do nó central de acesso designado recebidos do primeiro dispositivoterminal em relação ao registro do primeiro dispositivo terminal com a rede núcleoconectada com o nó do ponto de acesso.

58. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato de que as mensagens de controle são usadas de acordo com o Protocolode Início de Sessão, aqui SIP.

59. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato de que prover a comunicação sem fio entre o primeiro dispositivo terminale o terceiro dispositivo terminal localizado na área de cobertura de um nó diferentedo ponto de acesso também compreende: - determinar no nó central de acesso que o pedido de comunicaçãoentrante origina do primeiro dispositivo terminal e o pedido de comunicacao edirecionado para o dispositivo termina! localizado dentro da célula da rede de outronó do ponto de acesso subordinado designado;- na recepção do pedido de comunicação originado e terminado nascélulas de rede do primeiro e do segundo nós do ponto de acesso subordinadosdesignados: trocar os dados do usuário empacotados e os dados de controle como primeiro nó do ponto de acesso e com o segundo nó do ponto de acesso paraestabelecer, manter e liberar a capacidade de transmissão pré-definlda para ocaminho de transmissão dos dados do usuário comutados por pacote regionalconsistindo da primeira seção do caminho de transmissão regional possuindocomo pontos finais o primeiro nó do ponto de acesso e o nó central de acesso, etambém consistindo da seção do caminho de transmissão regional possuindocomo pontos finais o nó central de acesso e o segundo nó do ponto de acesso.

60. Método de acordo com a reivindicação 50, CARACTERIZADOpelo fato de que prove a comunicação sem fio entre o primeiro dispositivo terminale o quarto dispositivo terminal localizado fora da área de cobertura do nó centralde acesso também compreende:- determinar no nó central de acesso que o pedido de comunicaçãoentrante envolve o primeiro dispositivo terminal e o quarto dispositivo terminal;- trocar os dados do usuário empacotados e os dados de controlecom o primeiro nó do ponto de acesso e com um nó da rede núcleo super-ordenado designado na rede núcleo para estabelecer, manter e liberar a seção docaminho de transmissão dos dados do usuário de área ampla consistindo daprimeira seção do caminho de transmissão regional possuindo como pontos finaiso primeiro nó do ponto de acesso e o nó central de acesso e a terceira seção docaminho de transmissão regional possuindo como pontos finais o nó central deacesso e o nó da rede núcleo.

61. Método de acordo com a reivindicação 59 e 60,CARACTERIZADO pelo fato de que os passos de determinar compreendemacessar a segunda base de dados localizada no nó central de acesso e possuindoos daos relacionados aos dispositivos terminais, que sao permanentemente outemporariamente registrados para todos os nós do ponto de acesso designadospara o no central de acesso.

62. Método de aeordo com a reivindicação 59, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende os passos de:- receber no nó central de acesso a primeira mensagem de controledo primeiro nó do ponto de acesso indicando que o valor IMSI contido em umamensagem de pedido de autenticação do dispositivo terminal não está contido nasua primeira base de dados de acesso;- determinar se o valor IMSI é alocado para o dispositivo terminalseguro como registrado para um dos nós do ponto de acesso designados para onó central de acesse;- transmitir a segunda mensagem de controle para o nó do ponto deacesso solicitante, a segunda mensagem de controle indicando que o dispositivoterminal é registrado com o segundo nó do ponto de acesso alocado para omesmo nó central de acesso.

63. Método de acordo com a reivindicação 59, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende o passo de armazenar na segunda base dedados de acesso a entrada alocada para o dispositivo terminal solicitando aautenticação, indicando que o dispositivo terminal está atualmente na área decobertura do nó do ponto de acesso, que enviou a primeira mensagem de controle.

64. Método de acordo com a reivindicação 59, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende os passos de:- receber no nó central de acesso do primeiro nó do ponto de acessodesignado a terceira mensagem de controle indicando que o valor IMSI dodispositivo terminal, para o qual o procedimento de atualização local está sendoexecutado no nó do ponto de acesso, não está contido na sua primeira base dedados de acesso,- determinar no nó central de acesso que o valor IMSI é alocado parao dispositivo terminal seguro como registrado para um dos nós do ponto de acessodesignado para o no central de acesso;-transmitir a quarta mensagem de controle para solicitar o primeironó do ponto de acesso indicando que o dispositivo terminal é registrado com osegundo nó do ponto de acesso alocado para o mesmo nó central de acesso,

65. Método de acordo com a reivindicação 64, CARACTERIZADOpilo fato de que também compreende os passos de;- enviar a sexta mensagem de controle para o segundo nó do pontode acesso solicitando o status de validade do valor IMSI recebido do primeiro nóde ponto dê acesso;- esperar a sétima mensagem de eentrale indieande o status devalidade, e- transmitir a quarta mensagem de controle paFa o primeir© nó d©ponto de acesso solicitante apenas se a sétima mensagem de controle indicar queo valor IMSI é válido.

66. Método de acordo com a reivindicação 65, CARACTERIZADOpelo fato de que também compreende os passos de:- enviar para o nó de porta de comunicação a oitava mensagem decontrole indicando que o valor IMSI do dispositivo terminal não está contido nasegunda base de dados de acesso;- esperar a recepção da nona mensagem de controle do nó de portade comunicação indicando que o dispositivo terminal é registrado com uma redede acesso de rádio externa, e- enviar para o primeiro ponto de acesso a décima mensagem decontrole indicando que encontrou.

67. Método de acordo com a reivindicação 60, CARACTERIZADOpelo fato de que a troca dos dados de controle e a troca dos dados do usuárioentre o nó do ponto de acesso e o nó central de acesso, e entre o nó central deacesso e o nó da rede núcleo compreende gerar os pacotes de dados de acordocom o Protocolo Internet, aqui IP, um pacote de dados individual incluindo osdados do usuário empacotados ou os dados de controle empacotados ou ambos.