BRPI0918506B1 - Método para operar uma rede de telefone móvel com estações-base públicas - Google Patents
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Abstract
minimizando o tráfego de sinalização para estações base domésticas. a presente invenção refere-se a um método para operar uma rede de telefone móvel com estações-base públicas (bts) no qual as estações-base públicas transmitem sinais para telefone móvel com um primeiro código identificador (a), em que a rede de telefone móvel tem designado para ela um registro de localização doméstica e no qual os números de assinante de telefone móvel são armazenados, e a rede de telefone móvel tem pelo menos uma estação-base privada (hbs) para a qual é designado pelo menos um terminal de telefone móvel (ue), a estação-base privada (hbs)transmite sinais de telefone móvel com um segundo código identificador (b)que é diferente do primeiro código identificador (a), uma designação do terminal de telefone móvel (ue) para a estação-base privada (hbs) pode ser armazenada no registro de localização doméstica (hlr), e em que no caso de um acesso solicitado pelo terminal de telefone móvel (ue) para um centro de comutação (msc, sgsn) da rede de telefone móvel, o registro de localização doméstica (hlr) é interrogado e a rede de telefone móvel envia para o terminal de telefone móvel (ue) um código identificador (e8) equivalente ao segundo código identificador (b), se uma designação do terminal de telefone móvel (ue) para a estação-base privada (hbs) foi armazenada no registro de localização doméstica (hlr).
Description
[0001] A presente invenção refere-se a um método para operar uma rede de telefone móvel com estações base públicas, no qual as estações base públicas transmitem sinais de telefone móvel com um primeiro código identificador, a rede de telefone móvel tendo um registro de localização doméstica designado para ela, no qual números assinantesmóveis são armazenados e a rede de telefone móvel tendo pelo menos uma estação-base privada para a qual é designado pelo menos um terminal de telefone móvel.
[0002] Estações base privadas, também conhecidas como esta ções base domésticas (HBS), possibilitam a utilização de um telefone móvel em áreas geográficas dentro das quais uma rede de telefone móvel pública não está disponível ou é extremamente subdesenvolvida. Neste caso, a estação-base doméstica funciona como uma estação-base pública (BTS, NODEB ou ENODEB), estação-base transmissora receptora, nó B (NodeB) ou e-nó B (eNodeB) através da qual o telefone móvel pode ligar para uma rede de telefone móvel. A estação- base doméstica é conectada à rede de telefone móvel através de uma banda larga, principalmente conexão de comunicação com fio, possibilitando assim, que as chamadas a partir do terminal de telefone móvel sejam transmitidas através da estação-base privada para a rede de telefone móvel.
[0003] Isto é feito usualmente através de uma conexão DSL (linha de assinante digital) possibilitando um "suprimento interno" (in house) de um assinante de telefone móvel com todos os serviços de telefone móvel. A estação-base doméstica transmite sinais UMTS (Universal Mobile Telecommunications System - Sistema universal de telecomunicações móveis), GSM (Global System for Mobile Communications - Sistema global para comunicações móveis) ou LTE (Long Term Evolution - Evolução de longo prazo) como uma estação-base pública da rede de telefone móvel, e assim torna possível para o assinante de telefone móvel utilizar os serviços da rede de telefone móvel, em particular também em casos quando a rede de telefone móvel não fornece qualquer cobertura na localização da estação-base privada.
[0004] Estações base privadas estão, contudo, sendo utilizadas de maneira crescente também dentro de redes de telefone móvel bem desenvolvidas, por exemplo, para serem capazes de oferecer zonas com taxas particularmente baixas. Um assinante de telefone móvel privado pode, por exemplo, dentro de suas instalações privadas por meio da faixa de transmissor/receptor de uma estação-base privada instalada lá, criar uma assim chamada "zona doméstica" dentro da qual ele pode utilizar um telefone móvel com taxas especialmente baixas, ou mesmo livre de cobrança. Da mesma maneira também é possível, por exemplo, fornecer um arranjo de diversas estações base privadas nas instalações de uma companhia, de modo que os empregados daquela companhia possam fazer chamadas através destes pontos de acesso para a rede de telefone móvel com uma taxa baixa.
[0005] Acesso à estação-base privada é, portanto, geralmente res tringido a alguns assinantes. Para possibilitar a um assinante autorizado de telefone móvel ligar à rede de telefone móvel ao mesmo tempo através das estações base públicas (BTS, NodeB ou eNOdeB) e através das estações base privadas (HBS) as estações base públicas (BTS, NOdeB ou eNOdeB) e a estação-base privada (HBS) utilizam o mesmo código identificador. Portanto, é possível que outros assinantes de telefone móvel façam uma tentativa não autorizada para ligar à estação-base doméstica (HBS) para fazer chamadas através da rede de telefone móvel. Isto é, em particular, o caso na vizinhança imediata da estação-base privada, uma vez que a força do sinal é especialmen- te alta aí, e os terminais de telefone móvel selecionam regulamente o ponto de acesso para uma rede de telefone móvel com a energia de transmissão mais alta, para assegurar qualidade de voz otimizada.
[0006] Por meio de suas tentativas para ligar, terminais de telefone móvel que não têm autorização para acessar a estação-base privada provocam processos de solicitação, autorização e autenticação que resultam em transmissão de dados desnecessária ou sinalização de carga na rede de telefone móvel e nas estações base privadas.
[0007] O objetivo da invenção é, portanto, fornecer um método por meio do qual tentativas não autorizadas para acessar uma estação- base privada (HBS) são efetivamente impedidas ou pelo menos minimizadas, de modo que a carga de sinalização na rede de telefone móvel possa ser substancialmente reduzida.
[0008] Este objetivo é alcançado através dos aspectos da presente invenção. Desenvolvimentos vantajosos da invenção estão descritos nas concretizações.
[0009] De acordo com a invenção, é fornecido um método para operar uma rede de telefone móvel com estações base públicas (BTS, NOdeB ou eNOdeB), no qual as estações base públicas transmitem sinais de telefone móvel com um primeiro código identificador (A), a rede de telefone móvel tendo designado para ela um registro de localização doméstica no qual dados de assinante, em particular números de assinante de telefone móvel, são armazenados, e a rede telefone móvel tendo pelo menos uma estação-base privada (HBS) à qual é designado pelo menos um terminal de telefone móvel (UE), no qual a estação-base privada (HBS) transmite sinais de telefone móvel com um segundo código identificador (B) que é diferente do primeiro código identificador (A), uma designação do terminal de telefone móvel (UE) para a estação-base privada (HBS) pode ser armazenada no registro de localização doméstica (HLR ou HSS), e no qual no caso de uma solicitação de acesso do terminal de telefone móvel (UE) para um centro de comutação (MSC, SGSN, MME) da rede de telefone móvel, o registro de localização doméstico (HLR ou HSS) é interrogado e a rede de telefone móvel envia para o terminal de telefone móvel (UE) um código identificador (eB) equivalente ao segundo código identificador (B) se uma designação do terminal de telefone móvel (UE) para a estação-baseprivada (HBS) foi armazenada no registro de localização doméstica (HLR ou HSS).
[00010] Uma vez que a estação-base privada não transmite o mesmo código identificador que uma estação-base pública da rede de telefone móvel, é assim assegurado que somente certos terminais de telefone móvel podem ligar a uma rede de telefone móvel através da estação-base privada. Uma vez que é prática-padrão ter somente o primeiro código identificador, isto é, o código identificador transmitido pela rede de telefone móvel armazenado no terminal de telefone móvel, em particular, no cartão SIM (Subscriber Identity Module - Módulo de identidade de assinante) ou cartão USIM (Universal Subscriber Identity Module - Módulo universal de identidade de assinante), a estação-base privada é de fato invisível para todos os terminais de telefone móvel.
[00011] De acordo com a invenção, contudo, um código identificador (eB) equivalente ao segundo código identificador (B) é transmitido para terminais de telefone móvel autorizados para utilização das estações base privadas.
[00012] O segundo código identificador e o código identificador equivalente são considerados pelo terminal de telefone móvel como sendo equivalentes. A estação-base privada assim torna-se visível para o terminal de telefone móvel. Isto resulta na situação vantajosa que o terminal de telefone móvel estando ciente do segundo código identificador equivalente pode ligar a rede de telefone móvel através da estação-base privada (HBS) de modo que o assinante de telefone móvel pode telefonar de maneira flexível, ambos dentro da faixa de transmis- são/recepção da estação-base privada em uma taxa baixa e, fora dela, isto é, dentro da faixa de transmissão/recepção normal das estações base públicas da rede de telefone móvel.
[00013] Para terminais de telefone móvel não autorizados, a estação-baseprivada permanece invisível, uma vez que eles não estão cientes do segundo código identificador e, uma vez que eles não foram designados no registro de localização doméstica, nenhum código identificador equivalente é transmitido para eles. A carga de sinalização na rede é assim efetivamente reduzida para um mínimo.
[00014] O registro de localização doméstica é um banco de dados no qual estão armazenados dados sobre os terminais de telefone móvel designados para a rede de telefone móvel e/ou dados sobre os assinantes de telefone móvel. Preferivelmente quando do registro da estação-baseprivada na rede de telefone móvel, em particular, no caso de sua instalação inicial, uma designação do terminal de telefone móvel para a estação-base privada pode ser armazenada no registro de localização doméstica. Isto possibilita a identificação mais tarde do assinante de telefone móvel como um usuário de uma estação-base privada. Uma rede de telefone móvel é assim capaz de chamar as designações armazenadas no registro de localização doméstica.
[00015] Em um desenvolvimento vantajoso da invenção, a localização geográfica da estação-base privada pode ser armazenada no registro de localização doméstica. Isto torna possível ganhar acesso a partir de um ponto externo à informação em relação à localização de uma ou mais estações base privadas designadas para um terminal específico de telefone móvel.
[00016] Em outro desenvolvimento vantajoso, pode ser feita provisão para localização geográfica armazenada das estações-base priva- das a serem transmitidas para um centro de comutação que interroga o registro de localização doméstica. Isto torna possível especificar uma área geográfica particular para a rede de telefone móvel, de modo que etapas de procedimento especiais podem ser disparadas quando o terminal de telefone móvel está dentro desta área.
[00017] Preferivelmente, a localização geográfica corrente do terminal de telefone móvel pode ser determinada pela rede de telefone móvel e provisão pode ser feita tal que a rede de telefone móvel irá somente enviar o código identificador equivalente para o terminal de telefonemóvel quando este último estiver localizado na vizinhança da estação-baseprivada. Isto também minimiza o tráfego de sinalização, uma vez que tentativas pelo terminal de telefone móvel para ligar serão feitas somente com o código identificador equivalente quando existir uma probabilidade de que tais tentativas terão realmente sucesso.
[00018] A proximidade geográfica do terminal de telefone móvel também pode ser determinada através do código identificador da célula de telefone móvel.
[00019] Em uma segunda modalidade da invenção, ambos o primeirocódigo identificador e o segundo código identificador podem ser armazenados no terminal de telefone móvel autorizado. Isto assegura que o terminal de telefone móvel pode ligar para a rede de telefone móvel, seja através da estação-base pública ou através das estações- base privada, sem quaisquer outras etapas de procedimen- to/informação. Os dois códigos identificadores podem ser armazenados no cartão SIM ou USIM, em particular, na lista controlada de assinante do terminal de telefone móvel, de modo que o terminal de tele-fonemóvel está ciente de quais estações base ele está autorizado a utilizar para ligar para a rede de telefone móvel.
[00020] Preferivelmente, uma prioridade pode ser designada para o segundo código identificador no terminal de telefone móvel, de modo que o terminal de telefone móvel irá fornecer prioridade para ligar para a rede de telefone móvel através da estação-base privada, se sinais de telefone móvel com o segundo código identificador forem recebidos. Isto assegura que com disponibilidade técnica da estação-base privada (zona doméstica), chamadas de telefone móvel serão sempre conduzidas na taxa baixa especial para a estação-base privada.
[00021] Outras vantagens e aspectos da invenção estão descritos na explicação que segue de duas modalidades descritas com referênciaàs figuras, nas quais: a figura 1 mostra o procedimento de ligação para um terminal de telefone móvel com uma designação de estação-base doméstica, a figura 2 mostra o procedimento de ligação para um terminal de telefone móvel com sinalização da localização geográfica da estação-base doméstica.
[00022] A figura 1 mostra uma representação gráfica da sequência de etapas de procedimento e um procedimento de ligação de acordo com a invenção, para um terminal de telefone móvel (UE) ligando para uma rede de telefone móvel celular PLMN (Public Land Mobile Network - Rede móvel pública terrestre) por meio de estações-base públicas BTS, NOdeB ou eNOdeB (Base Transceiver Station - Estação-base transmissora-receptora) em que esta última transmite um código identificador A. O terminal de telefone móvel UE está ciente do código identificador A, uma vez que este é armazenado na lista controlada de assinante do terminal de telefone móvel. Na etapa 1, o terminal de telefone móvel envia uma mensagem de solicitação de acesso, por exemplo, na forma de uma "Solicitação Anexa" para um centro de comutação MSC (Mobile Switching Center - Centro de comutação móvel) ou SGSN (Serving GPRS Support Node - Nó suporte de serviço GPRS). O Centro de comutação móvel é um centro de comutação completamente digital na rede de telefone móvel. Ele constitui a interface entre a rede móvel (Base Station Subsystem, BSS - Subsistema estação-base) e a rede de linha terrestre. Cada MSC é designado uma porção fixa da rede de telefone móvel com todos os controladores de estação-base (BSC) e estações-base transmissoras-receptoras subordinadas (BTS, NOdeB ou eNOdeB) que processam e controlam o tráfego de telefone móvel.
[00023] Para todas as chamadas que entram ou que saem para ou a partir desta parte da rede, o MSC manipula todo o gerenciamento de chamada, monitoramento de localização, bem como a verificação da autorização (autenticação) da estação móvel.
[00024] Na etapa 2, o centro de comutação MSC/SGSN/MME envia uma solicitação para dados de assinante para o registro de localização doméstica HLR. O registro de localização doméstica é um banco de dados de assinante que contém, em particular, os números assinantes de telefone móvel e designações de terminais de telefone móvel para as estações-base privadas. Na etapa 3, o banco de dados de assinante reconhece que o terminal de telefone móvel UE está designado para uma estação-base doméstica (HBS), isto é, que o assinante de telefone móvel é um assinante HBS.
[00025] Em uma etapa 41, o banco de dados transmite os dados de assinante para o centro de comutação com a informação que o assinante de telefone móvel é um assinante (HBS). O centro de comutação então envia, na etapa 51, uma mensagem de resposta anexa para o terminal de telefone móvel UE para o efeito que a solicitação de acesso seja aceita com um código identificador equivalente eB. O terminal de telefone móvel UE trata este código identificador equivalente como um código identificador B tal como transmitido pela estação- base privada (HBS), com o resultado que ele pode utilizar o código identificador eB para ligar para a rede de telefone móvel através da estação-base doméstica HBS.
[00026] Na figura 2, a sequência de procedimento das etapas 1, 2 e 3 é idêntica àquela mostrada na figura 1. Em adição à informação que o terminal de telefone móvel UE está designado para uma estação- base doméstica HBS, a localização geográfica da estação-base doméstica HBS é armazenada no registro de localização doméstica HLR. De acordo com a invenção, o banco de dados envia, na etapa 42, os dados de assinante para o centro de comutação MSC/SGSN com a informação adicional especificando onde o assinante de telefone móvel registrou sua estação-base doméstica. Esta informação pode ser armazenada em um identificador de área de localização que é enviado para o centro de comutação MSC/SGSN/MME.
[00027] Em uma etapa 52, a rede de telefone móvel verifica se o assinante de telefone móvel está atualmente localizado na área notificada. Esta área pode, em particular, ser uma célula da rede de telefonemóvel. Se este é o caso, na etapa 62, uma mensagem de resposta anexa é enviada para o terminal de telefone móvel UE para o efeito que a solicitação de acesso seja aceita com um código identificador equivalente eB. O terminal de telefone móvel UE pode então conectar à rede de telefone móvel através da estação-base doméstica HBS utilizando o código identificador eB.
[00028] O procedimento, de acordo com a invenção, está descrito mais uma vez abaixo, com referência a três cenários tomados como exemplo. 1. Assinantes que estão registrados como usuários de uma HBS são rotulados como tal no registro de localização doméstica HLR. As HBSs são configuradas de tal modo que elas transmitem um código identificador de rede PLMN diferente do que aquele da rede que está sob o controle do operador de rede. Se um assinante que está registrado como um assinante HBS no HLR se liga à rede através dos pro- cedimentos usuais Atualização de Localização, Ligação, Atualização de Área de Encaminhamento, a rede envia o outro código identificador PLMN como um "PLMN doméstico equivalente" para o terminal do assinante. Uma vez que o terminal considera os dois HPLMNs serem equivalentes, o assinante pode ser alcançado em uma ou ambas as partes da rede, dependendo da cobertura do telefone móvel. Este pro-cedimentoestá ilustrado na figura 1. 2. Assinantes que estão registrados como usuários de uma HBS são rotulados como tal no registro de localização doméstica HLR e armazenados juntamente com os dados geográficos da localização de suas HBS. As HBSs são configuradas de tal modo que elas transmitem um código identificador PLMN diferente daquele da rede que está sob o controle do operador de rede. Se um assinante que está registrado como um assinante HBS no HLR liga-se à rede através dos procedimentos usuais Atualização de Localização, Ligação, Atualização de Área de Encaminhamento, a rede envia este outro código identificador PLMN como um "PLMN doméstico equivalente" para o terminal do assinante, se este último está atualmente localizado na vizi-nhança do HBS. Este procedimento está ilustrado na figura 2. 3. Assinantes que estão registrados como usuários de uma HBS são rotulados como tal no registro de localização doméstico HLR. As HBSs são configuradas de tal modo que elas transmitem um código identificador de rede PLMN diferente do que aquele da rede que está sob o controle do operador de rede. Quando do registro da HBS este código identificador PLMN é introduzido uma vez somente na lista controlada de assinante do assinante. Através do comportamento definido do terminal, é assegurado assim que se uma rede com este código identificador PLMN estiver disponível, o terminal dará prioridade para esta rede ao ligar.
[00029] O método, de acordo com a invenção, por meio do qual a rede de telefone móvel controla a transmissão de um código identificador como uma função de uma entrada no registro de localização doméstica relativo à designação de um terminal de telefone móvel para uma estação-base doméstica, resulta em operação confiável de uma rede de telefone móvel com estações-base privadas, cuja utilização por terminais de telefone móvel não autorizados é efetivamente impedida. Tentativas não autorizadas para acessar as estações-base privadassão assim efetivamente impedidas ou pelo menos minimizadas, de modo que a carga de sinalização na rede de telefone móvel pode ser reduzida substancialmente.
Claims (5)
1. Método para operar uma rede de telefone móvel com estações-base públicas, em particular BTS, NOdeB ou eNodeB, no qual as estações-base públicas transmitem sinais de telefone móvel com um primeiro código identificador (A), a rede de telefone móvel tendo designado para ela um registro de localização doméstica no qual números assinantes de telefone móvel são armazenados e a rede de telefonemóvel tendo pelo menos uma estação-base privada (HBS) para a qual é designado pelo menos um terminal de telefone móvel (UE), a estação-base privada (HBS) transmite sinais de telefone móvel com um segundo código identificador (B) que é diferente do primeiro o código identificador (A) e que uma designação do terminal de telefone móvel (UE) para a estação-base privada (HBS) pode ser armazenada no registro de localização doméstica (HLR, HSS), caracterizado pelo fato de que no caso de uma solicitação de acesso do terminal de telefonemóvel (UE) para um centro de comutação (MSC, SGSN, MME) da rede de telefone móvel, o registro de localização doméstica (HLR, HSS) é interrogado e a rede de telefone móvel envia para o terminal de telefone móvel (UE) um código identificador (eB) equivalente ao segundo código identificador (B), se uma designação do terminal de telefone móvel (UE) para a estação-base privada (HBS) foi armazenada no registro de localização doméstica (HLR, HSS).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que sob um registro da estação-base privada (HBS) na rede de telefone móvel, uma designação do terminal de telefone móvel (UE) para a estação-base privada (HBS) é armazenada no registro de localização doméstica (HLR, HSS).
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a localização geográfica da estação-base privada (HBS) é armazenada no registro de localização doméstica (HLR, HSS).
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que durante a interrogação do registro de localização doméstica (HLR, HSS), a localização geográfica da estação-base privada (HBS) é transmitida para o centro de comutação (MSC, SGSN, MME).
5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a localização geográfica corrente do terminal de telefonemóvel (UE) é determinada e a rede de telefone móvel envia o código identificador equivalente (eB) para o terminal de telefone móvel (UE), se este último estiver localizado na vizinhança da estação-base privada (HBS).
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