ES2264824T3 - Implementacion de multiples llamadas simultaneas en un sistema de comunicaciones moviles. - Google Patents
Implementacion de multiples llamadas simultaneas en un sistema de comunicaciones moviles.Info
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Abstract
Método de producción de dos o más llamadas de datos simultáneas para una estación móvil (MS) en un sistema de comunicaciones móviles, caracterizado porque el método comprende las siguientes etapas asignar solamente un canal de tráfico común a dos o más llamadas simultáneas de la estación móvil (MS), compartir la capacidad del canal de tráfico común entre las llamadas simultáneas, negociar entre la estación móvil (MS) y la red sobre la capacidad del canal necesaria para cada llamada, y ajustar dinámicamente la capacidad del canal de tráfico común.
Description
Implementación de múltiples llamadas simultáneas
en un sistema de comunicaciones móviles.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de comunicaciones móviles y particularmente a múltiples
llamadas simultáneas en un sistema de comunicaciones móviles.
Además de la transmisión convencional de voz,
los sistemas actuales de comunicaciones móviles ofrecen a los
abonados varios servicios de transmisión de datos. Los servicios de
los sistemas de comunicaciones móviles se clasifican en general en
teleservicios y servicios portadores. Un servicio portador es un
servicio de telecomunicaciones el cual proporciona transmisión de
la señal entre las interfaces de usuario y las interfaces de red.
Uno de los ejemplos de los servicios portadores es un servicio de
módem. En el terminal de teleservicio, la red también ofrece
servicios. Entre los teleservicios importantes se incluyen los
servicios de voz, telefax y videotex. Habitualmente, los servicios
portadores se subdividen en grupos, tales como servicios portadores
asíncronos y servicios portadores síncronos, sobre la base de una
característica determinada. En el caso del servicio portador
asíncrono, el terminal transmisor y el terminal receptor pueden
mantener su sincronización únicamente para cada carácter individual
a transmitir. En el caso del servicio portador síncrono, el terminal
transmisor y el terminal receptor se sincronizan entre sí mientras
dura la transmisión de datos. Cada grupo de estos servicios
portadores comprende una serie de servicios portadores, tales como
un servicio transparente y un servicio no transparente. En el
servicio transparente, los datos a transmitir no están estructurados
y los errores de transmisión se corrigen únicamente por medio de la
codificación de canales. En el servicio no transparente, los datos
a transmitir están estructurados en unidades de datos de protocolo
(PDU) y los errores de transmisión se corrigen utilizando protocolos
de retransmisión (además de la codificación de canales).
Tradicionalmente, las llamadas han sido llamadas
con un servicio (una conexión), es decir, cada llamada ha sido
claramente, por ejemplo, una llamada de voz o una llamada de datos
de un cierto tipo y optimizada para un cierto servicio.
Recientemente en las redes de datos fijas, particularmente en
Internet, se han introducido llamadas multimedia las cuales
soportan simultáneamente varios tipos de transmisión de información
o servicios, tales como vídeo, voz, transferencia de archivos.
Los sistemas existentes de comunicaciones
móviles no ofrecen ningún servicio portador especial para llamadas
multimedia o para la utilización simultánea de múltiples servicios
de datos. Existe únicamente un canal de tráfico disponible para una
llamada de datos, siendo el canal bien transparente (T) o bien no
transparente (NT). Dependiendo de la velocidad de transmisión
requerida, un canal de tráfico puede constar de un subcanal (por
ejemplo, intervalo de tiempo TDMA) o de varios subcanales (por
ejemplo, varios intervalos de tiempo TDMA para la transmisión de
datos de alta velocidad, tal como el HSCSD en el sistema GSM).
Cualquier utilización compartida del canal de tráfico se debe
implementar sobre la capa de aplicación, es decir, en las
aplicaciones del usuario final. Las llamadas multimedia
dependientes del tiempo, por ejemplo, la videotelefonía, deben
utilizar servicios portadores transparentes por conmutación de
circuitos ya que otros servicios de datos no pueden garantizar una
variación del retardo de transmisión tan pequeña como la que
requiere el servicio de vídeo. Un retardo de transmisión demasiado
largo provoca una interferencia visible en la imagen de vídeo en el
extremo receptor. Las aplicaciones que no dependen del tiempo y
requieren una transmisión precisa utilizan habitualmente servicios
portadores no transparentes. Uno de los ejemplos de una aplicación
de este tipo es la transferencia de archivos de datos.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el
problema relacionado con los sistemas actuales de comunicaciones
móviles es que proporcionan bien un canal de tráfico transparente o
no transparente o bien un servicio por paquetes (tal como el GPRS,
Servicio General de Radiocomunicaciones por Paquetes) para una
llamada multimedia entre dos estaciones móviles o entre una estación
móvil y un terminal o servidor en una red fija de comunicaciones.
Los servicios de radiocomunicaciones por paquetes y el canal de
tráfico no transparente no son adecuados para la telefonía u otras
aplicaciones dependientes del tiempo. Sobre la capa de aplicación,
el servicio portador transparente requiere un protocolo de
corrección de errores el cual habitualmente no está optimizado para
una conexión de radiocomunicaciones. Esto significa que un canal
multiservicio y/o multimedia debe utilizar siempre un servicio
portador transparente y realizar un multiplexado y una corrección de
errores sobre la capa de aplicación en los terminales de los
usuarios finales.
En el futuro, se requerirá de los sistemas de
comunicaciones móviles, particularmente de los sistemas de 3^{a}
generación, tales como el UMTS (Sistema de Telecomunicaciones
Móviles Universales), que la red de comunicaciones móviles y la
estación móvil soporten varias llamadas simultáneas entre la
estación móvil y otras partes diversas en diferentes destinos. Las
llamadas pueden ser llamadas tradicionales con una conexión o las
llamadas multimedia descritas anteriormente o llamadas con
múltiples conexiones. Se requiere también que sea posible añadir o
interrumpir diferentes conexiones o llamadas de forma mutuamente
independiente.
El documento WO 99/16264, el cual forma parte de
la técnica anterior bajo el Artículo 54(3) EPC, da a conocer
un método para proporcionar múltiples servicios simultáneos para una
estación móvil. El documento
GB-A-2296844 da a conocer la
coexistencia del GSM y el GPRS, en el que a una estación móvil se le
asignan uno o más intervalos de tiempo.
El factor clave en el diseño y la implementación
de las redes de comunicaciones móviles es la utilización eficaz del
espectro de radiocomunicaciones. Se deberían implementar también
llamadas múltiples utilizando al máximo la capacidad de los canales.
El control de las llamadas múltiples, por ejemplo, el traspaso,
debería ser lo más sencillo posible tanto para el sistema de
comunicaciones móviles como para la estación móvil.
Uno de los objetivos de la invención es cumplir
los requisitos mencionados anteriormente, particularmente la
utilización eficaz de la capacidad disponible de los canales y un
procedimiento del traspaso sencillo de múltiples llamadas
simultáneas.
Esto se alcanza con un método según la
reivindicación 1.
La invención se refiere también a una estación
móvil según la reivindicación 15, a una red de comunicaciones
móviles según la reivindicación 22, y a un elemento de red según la
reivindicación 34.
Según la idea básica de la invención, se reserva
un canal de tráfico común para varias o la totalidad de entre las
llamadas simultáneas de una estación móvil, y la capacidad del canal
se comparte entre las llamadas. En el presente documento, la
expresión canal de tráfico hace referencia tanto a un único canal
como a un conjunto de dos o más subcanales paralelos utilizados en
la transmisión de datos multicanal de alta velocidad (por ejemplo,
el canal HSCSD del sistema GSM). El término llamadas significa tanto
una llamada tradicional con una conexión como una llamada
multimedia o una llamada de conexión múltiple. El canal de tráfico
se reserva cuando se están estableciendo la primera llamada o
llamadas. Si se establecen varias llamadas simultáneamente, la
capacidad de este canal de tráfico común se determina por medio del
requisito de capacidad combinada (total) de las diferentes
llamadas. En la forma de realización preferida de la invención, la
capacidad del canal de tráfico se ajusta dinámicamente. La
capacidad de un canal de tráfico el cual ya ha sido asignado a una o
más llamadas activas se incrementa o la capacidad asignada se
reasigna cuando al canal de tráfico se le añade una llamada nueva o
una conexión nueva de una llamada antigua. De forma correspondiente,
la capacidad se reduce o la capacidad asignada se reasigna cuando
se libera (interrumpe) de un canal de tráfico una llamada o una
conexión de una llamada. El canal de tráfico se libera después de
que se haya liberado la última llamada.
Las llamadas pueden ser llamadas no
transparentes (NT), llamadas transparentes (T) o llamadas multimedia
que contengan conexiones tanto NT como T. De este modo, la conexión
transparente de la llamada multimedia se puede utilizar para
transmitir información dependiente del tiempo la cual no permite la
utilización de un protocolo de corrección de errores basado en la
retransmisión, y la conexión no transparente se puede utilizar para
transmitir información menos dependiente del tiempo la cual permite
una corrección de errores basada en la retransmisión. De este modo,
la invención permite la implementación de llamadas multiservicio a
través del canal de tráfico tradicional de la red de comunicaciones
móviles. El multiplexado y demultiplexado necesarios se pueden
llevar a cabo en los terminales y funciones de interfuncionamiento
de la red de comunicaciones móviles. De este modo, no es necesario
realizar estas funciones sobre la capa de aplicación por parte del
usuario final tal como en las soluciones de la técnica
anterior.
En una de las formas de realización de la
invención, las llamadas NT, las llamadas T y las conexiones
independiente T o NT utilizan enlaces lógicos dentro de un
protocolo de enlace de radiocomunicaciones (RLP) o un protocolo de
control de acceso al enlace (LAC) común, el cual se establece entre
la estación móvil y la función de interfuncionamiento.
La llamada también puede ser una llamada por
conmutación de paquetes, en cuyo caso el tráfico por conmutación de
paquetes se transmite a través del mismo canal de tráfico con el
tráfico por conmutación de circuitos. Preferentemente, el tráfico
por conmutación de paquetes comparte la capacidad del canal de
tráfico disponible para el tráfico NT. Los paquetes se transmiten,
por ejemplo, intercalados con tramas del protocolo RLP o LAC o
encapsulados en las tramas del protocolo.
Según otra de las formas de realización de la
invención, si la red de comunicaciones móviles no puede,
temporalmente, asignar una capacidad de transmisión mayor o la
cantidad de capacidad requerida cuando se establece una llamada o
conexión nueva, la capacidad disponible se reasigna para las
llamadas. La red de comunicaciones móviles asigna la capacidad
solicitada posteriormente cuando haya disponible capacidad en la
red.
Según todavía otra de las formas de realización,
la estación móvil y/o la red monitoriza(n) el tráfico de por
lo menos una llamada o conexión, y si temporalmente no hay tráfico
de datos en la llamada o conexión, usa temporalmente los recursos
libres para el tráfico de otra llamada (llamadas) o conexión
(conexiones). Gracias a esto, en todo momento se puede utilizar al
máximo nivel toda la capacidad que esté libre en el canal de
tráfico.
La invención optimiza el uso (utilización) de la
capacidad del canal de tráfico en comparación con un caso en el
cual las llamadas simultáneas independientes de una estación móvil
utilizan diferentes canales de tráfico. En caso de congestión, es
decir, durante los picos de tráfico, la red de comunicaciones
móviles puede soportar un número mayor de llamadas con la misma
cantidad de capacidad disponible del canal de tráfico. La capacidad
del canal de tráfico se puede ajustar dinámicamente y se puede
asignar dependiendo del número de llamadas y de sus requisitos. El
control de llamadas simultáneas resulta más sencillo. Por ejemplo,
el traspaso de varias llamadas resulta sencillo de implementar en
relación tanto con la red de comunicaciones móviles como con la
estación móvil ya que únicamente es necesario realizar el traspaso
de un canal de tráfico. Consecuentemente, los procedimientos de
traspaso tradicionales se pueden aplicar como tales, lo cual es una
ventaja particularmente cuando en los sistemas existentes de
comunicaciones móviles se introduce el servicio multillamada.
A continuación, se describirán las formas de
realización preferidas de la invención haciendo referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales
la Figura 1 ilustra un sistema de comunicaciones
móviles GSM,
la Figura 2 ilustra protocolos y funciones que
son necesarios en servicios portadores no transparentes del sistema
GSM,
la Figura 3 ilustra una configuración de un
sistema en la que se pueden implementar varias llamadas simultáneas
por conmutación de circuitos de la misma estación móvil MS, en el
entorno GSM,
la Figura 4 ilustra una configuración más
detallada de los equipos la cual permite la implementación de varias
llamadas simultáneas por conmutación de circuitos de la misma
estación móvil MS en el entorno GSM dentro de un enlace RLP/LAC
común,
la Figura 5 ilustra una trama RLP/LAC la cual
incluye un identificador de canal virtual,
la Figura 6 ilustra gráficamente canales
virtuales dentro de un canal de tráfico común en la forma de
realización de la Figura 4,
la Figura 7 ilustra una configuración de un
sistema en la que en el entorno GSM se pueden implementar llamadas
simultáneas por conmutación de circuitos y por conmutación de
paquetes de la misma estación móvil MS,
la Figura 8 ilustra la transmisión de tramas LAC
y tramas de datos por paquetes intercaladas a través del canal de
tráfico común,
la Figura 9 ilustra una configuración de un
sistema en la que en un sistema de acceso de radiocomunicaciones de
3^{a} generación tal como el UMTS, se pueden implementar llamadas
simultáneas por conmutación de circuitos y por conmutación de
paquetes de la misma estación móvil MS,
la Figura 10 es un diagrama de bloques más
detallado de la configuración del sistema ilustrada en la Figura
9,
la Figura 11 ilustra una configuración de un
sistema en la que en un sistema puro de acceso de
radiocomunicaciones de 3^{a} generación, se pueden implementar
llamadas simultáneas por conmutación de circuitos y por conmutación
de paquetes de la misma estación móvil MS, en el que se han
integrado conjuntamente la IWU-A y la MSC/IWF,
la Figura 12 ilustra una configuración de un
sistema en la que partes de un sistema de 3^{a} generación, tales
como el protocolo LAC, están integradas en el MC/IWF de la 2^{a}
generación, y
la Figura 13 es un diagrama de bloques de un
centro de conmutación de servicios móviles el cual comprende un
grupo IWF integrado que soporta la invención.
La presente invención es aplicable a todos los
sistemas digitales de telecomunicaciones inalámbricas, tales como
los sistemas celulares, las redes WLL (Bucle Local Inalámbrico) y
RLL (Bucle Local de Radiocomunicaciones), los sistemas de
comunicaciones móviles basados en satélites, etcétera. En el
presente documento, la expresión sistema (o red) de comunicaciones
móviles se refiere en general a todos los sistemas de
telecomunicaciones inalámbricas. Existen varias técnicas de
modulación de acceso múltiples que facilitan el tráfico que implica
un número elevado de usuarios móviles. Estas técnicas incluyen el
acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), el acceso múltiple
por división de código (CDMA) y el acceso múltiple por división de
frecuencia (FDMA). El concepto físico del canal de tráfico varía en
los diferentes métodos de acceso múltiple, definiéndose
principalmente por medio de un intervalo de tiempo en los sistemas
TDMA, por medio de un código de ensanchamiento en los sistemas
CMDA, por medio de un canal de radiocomunicaciones en los sistemas
FDMA, por medio de una combinación de estos últimos, etcétera. En
los sistemas actuales de comunicaciones móviles, es posible asignar
un conjunto de dos o más canales de tráfico de velocidad básica
(subcanales), es decir, un canal de tráfico de alta velocidad, a
una estación móvil para la transmisión de datos de alta velocidad.
En el presente documento, la expresión canal de tráfico hace
referencia tanto a un único canal de tráfico de velocidad básica
como a un canal de tráfico de alta velocidad que conste de dos o
más canales de tráfico de velocidad básica. La idea básica de la
presente invención no depende del tipo del canal de tráfico y del
método de acceso múltiple utilizados.
La presente invención resulta particularmente
adecuada para aplicaciones de transmisión de datos en los sistemas
de comunicaciones móviles de 3^{a} generación, tales como el UMTS,
en los sistemas digitales de comunicaciones móviles GSM (Sistema
Global para Comunicaciones Móviles) y en otros sistemas basados en
el GSM, tales como el DSC1800 (Sistema de Comunicación Digital), en
el sistema celular digital PCS (Sistema de Comunicación Persona) de
US y en sistemas WLL que se basen en los sistemas mencionados
anteriormente. La invención se describirá a continuación utilizando
como ejemplo el sistema de comunicaciones móviles GSM. Un experto en
la materia estará muy familiarizado con la estructura y el
funcionamiento del sistema GSM y los mismos se definen en las
especificaciones GSM del ETSI (Instituto Europeo de Normas de
Telecomunicaciones). Se hace referencia también a la publicación
GSM System for Mobile Communication, de M. Mouly y M. Pautet,
Palaiseau, Francia, 1992; ISBN:
2-9507190-0-7.
En la Figura 1 se ilustra la estructura básica
del sistema GSM. El sistema GSM consta de dos partes: un sistema de
estaciones base BSS y un subsistema de red NSS. El BSS y las
estaciones móviles MS se comunican a través de conexiones de
radiocomunicaciones. En el sistema de estaciones base BSS, a cada
célula le presta servicio una estación transceptora base BTS. Una
serie de estaciones transceptoras base está conectada a un
controlador de estaciones base BSC, el cual controla las
frecuencias de radiocomunicaciones y los canales que usa la BTS.
Los BSC están conectados a un centro de conmutación de servicios
móviles MSC. Ciertos MSC están conectados a otras redes de
telecomunicaciones, tales como la red pública telefónica conmutada
PSTN, y comprenden funciones de pasarela para llamadas transmitidas
a dichas redes y llamadas que llegan desde dichas redes. A estos MSC
se les conoce como MSC de pasarela (GMSC). Existen también por lo
menos dos bases de datos, un registro de posiciones base HLR y un
registro de posiciones de visitantes VLR.
El sistema de comunicaciones móviles comprende
funciones de adaptación para adaptar la conexión interna de datos
de la red de comunicaciones móviles a los protocolos utilizados por
los terminales y otras redes de telecomunicaciones. Típicamente,
las funciones de adaptación incluyen una función de adaptación del
terminal TAF en la interfaz entre la estación móvil y el terminal
de datos conectado a la estación móvil y una función de
interfuncionamiento IWF en la interfaz entre la estación móvil y
otra red de telecomunicaciones, típicamente en asociación con el
centro de conmutación de servicios móviles. Habitualmente, el centro
de conmutación de servicios móviles comprende varios tipos de
grupos de equipos adaptadores para soportar diferentes servicios de
datos y protocolos de datos, tales como un grupo de módems el cual
comprende módems y adaptadores de telefax para servicios de módem y
telefax, un grupo de adaptadores de velocidad UDI/RDI, etcétera.
Haciendo referencia a la Figura 1, en el sistema GSM se establece
una conexión de datos entre la función de adaptación del terminal
TAF 31 de la estación móvil MS y la función de interfuncionamiento
IWF 41 en la red de comunicación móvil. En el caso de la
transmisión de datos en el sistema GSM, esta conexión es una
conexión dúplex total, digital, codificada en UDI, adaptada a las
interfaces V.24. En los servicios de datos no transparentes, la
conexión GSM usa también un protocolo de enlace de
radiocomunicaciones RLP. La TAF adapta el equipo de terminal de
datos DTE conectado a la estación móvil MS a dicha conexión de datos
GSM, la cual se establece a través de una conexión física
utilizando uno o más canales de tráfico. La IWF conecta la conexión
de datos GSM a una red V.110 ó V.120, tal como una red ISDN u otra
red GSM, o a otra red de tránsito, tal como la red pública
telefónica conmutada PSTN. La recomendación CCITT para una conexión
adaptada en velocidad V.120 se da a conocer en la publicación Libro
Blanco
CCITT: V.120.
CCITT: V.120.
Tal como se ha explicado anteriormente, los
sistemas actuales de comunicaciones móviles soportan diferentes
teleservicios y servicios portadores. Los servicios portadores del
sistema GSM se definen en la especificación GSM 02.02 y los
teleservicios en la especificación GSM 02.03.
La Figura 2 ilustra protocolos y funciones que
son necesarios en la IWF (bien en el MSC o bien en un elemento de
red específico de la WLL) para servicios portadores no
transparentes. La conexión no transparente por conmutación de
circuitos a través del canal de tráfico GSM entre la función de
adaptación del terminal TAF y la función de interfuncionamiento IWF
comprende varias capas de protocolo las cuales son comunes para
todos estos servicios. Las mismas incluyen varias funciones de
adaptación de velocidad RA, tales como la RA1' entre la función de
adaptación del terminal TAF y la unidad CCU (Unidad Códec de
Canales) ubicada en el sistema de estaciones base BSS, la RA1 entre
la unidad CCU y la unidad de interfuncionamiento IWF, la RAA entre
la unidad CCU y una unidad transcodificadora TRAU ubicada en una
posición remota con respecto a la estación base, y la RA2 entre la
unidad transcodificadora TRAU y la función de interfuncionamiento
IWF. Las funciones de adaptación de velocidad RA se definen en las
recomendaciones GSM 04.21 y 08.20. El tráfico entre la unidad CCU y
la unidad transcodificadora TRAU se define en la recomendación GSM
08.60. En la interfaz de radiocomunicaciones, la información
adaptada en velocidad RA1' también se ha codificado en canales según
la recomendación GSM 5.03, lo cual se ilustra por medio de los
bloques FEC en la estación móvil MS y la unidad CCU. La IWF y la TAF
comprenden también protocolos de capas superiores los cuales son
específicos del servicio. En el servicio portador no transparente
asíncrono, en la IWF son necesarios los protocolos L2R
(Retransmisión de la Capa 2) y RLP (Protocolo de Enlace de
Radiocomunicaciones) y un módem o una función de adaptación de
velocidad en la dirección hacia la red fija. La funcionalidad L2R
para protocolos no transparentes orientados a caracteres se define,
por ejemplo, en la recomendación GSM 07.02. El protocolo RLP se
define en la recomendación GSM 04.22. El RLP es un protocolo de
transmisión de datos estructurado en tramas, equilibrado (de tipo
HDLC), en el cual la corrección de errores se basa en la
retransmisión de tramas alteradas según lo solicite la parte
receptora. La interfaz entre la IWF y, por ejemplo, el audiomódem
MÓDEM es según la CCITT V.24. En la Figura 2, esta interfaz se
indica con el símbolo L2. Esta configuración no transparente se usa
también en relación con el acceso a la red de Internet.
La estructura del protocolo del servicio
portador transparente y el servicio de telefax GSM es muy similar a
la ilustrada en la Figura 2, excepto que la función L2R/RLP se ha
sustituido por otra función. En un servicio portador transparente
asíncrono, la IWF requiere una conversión
asíncrona-síncrona RA0 y un módem o una función de
adaptación de velocidad en la dirección hacia la red fija. En el
servicio de telefax, la IWF requiere funciones del protocolo de
telefax GSM y un módem. La conexión de telefax es también
transparente. El servicio de telefax GSM se define en la
recomendación GSM 03.45.
En el concepto HSCSD del sistema GSM, una señal
de datos de alta velocidad se divide en flujos de datos
independientes los cuales a continuación se transmiten a través de
N subcanales (N intervalos de tiempo del canal de tráfico) sobre la
interfaz de radiocomunicaciones. Después de haber dividido los
flujos de datos, los mismos se transportan sobre subcanales como si
fueran mutuamente independientes hasta que se combinan nuevamente en
la IWF o MS. No obstante, lógicamente estos N canales de subtráfico
pertenecen a la misma conexión HSCSD, es decir, forman un canal de
tráfico HSCSD. Según las recomendaciones GSM, los flujos de datos se
dividen y se combinan en un RLP modificado, el cual es por lo tanto
común para todos los subcanales. Por debajo de este RLP común, cada
subcanal tiene la misma pila de protocolos
RA1'-FEC-FEC-RA1'-RAA-RAA-RA2-RA2-RA1
entre la MS/TAF y el MSC/IWF, ilustrándose la pila de protocolos
para un canal de tráfico en la Figura 2. De este modo, el canal de
tráfico HSCSD según las recomendaciones GSM seguirá utilizando el
RLP común para diferentes subcanales, incluso aunque la velocidad
binaria de un subcanal individual pueda ser de hasta 64 kbits/s.
Tal como se ha mencionado anteriormente, se
están desarrollando soluciones para el sistema GSM las cuales
permiten velocidades de datos de hasta 64 kbits/s por intervalo de
tiempo o velocidades de datos que superan los 64 kbits/s en la
constelación multi-intervalo (HSCSD). No obstante,
este trabajo de desarrollo no afecta a las estructuras de
protocolos descritas anteriormente, sino que únicamente a la
velocidad binaria del canal de tráfico HSCSD. De este modo, el
canal de tráfico HSCSD según las recomendaciones GSM seguirá
utilizando el RLP común para diferentes subcanales, incluso aunque
la velocidad binaria de un subcanal individual pueda ser de hasta 64
kbits/s y la velocidad total del canal de tráfico HSCSD n*64
kbit/s.
Tal como se ha explicado anteriormente, en el
futuro se requerirá de los sistemas de comunicaciones móviles,
particularmente de los sistemas de 3^{a} generación, tales como el
UMTS (Sistemas de Telecomunicaciones Móviles Universales), que la
red de comunicaciones móviles y la estación móvil soporten varias
llamadas simultáneas entre la estación móvil y otras diversas
partes en destinos diferentes. Las llamadas pueden ser llamadas
tradicionales con una conexión o llamadas multimedia o llamadas con
varias conexiones. Es necesario también que sea posible añadir o
interrumpir conexiones o llamadas individuales de forma mutuamente
independiente. La capacidad del canal se debería utilizar de la
forma más eficaz posible. Adicionalmente, el control de múltiples
llamadas, tal como el traspaso, debería resultar lo más sencillo
posible tanto para el sistema de comunicaciones móviles como para la
estación móvil.
Según la idea básica de la invención, se asigna
un canal de tráfico común a varias o a la totalidad de llamadas
simultáneas de la misma estación móvil y se comparte la capacidad
del canal entre las llamadas.
La Figura 3 ilustra a título de ejemplo cómo se
pueden implementar en el entorno GSM varias llamadas simultáneas
por conmutación de circuitos de la misma estación móvil. Existen n
aplicaciones activas en el terminal TE de la estación móvil MS, y
cada una de las diferentes aplicaciones requiere una llamada o una
conexión de una llamada multimedia. Se ha establecido un canal de
tráfico entre la estación móvil MS y la función de
interfuncionamiento IWF, siendo común el canal para todas las
llamadas. Se establece una conexión (circuito) virtual para cada
llamada o conexión de una llamada dentro del canal de tráfico común
y cada conexión virtual usa parte de la capacidad del canal de
tráfico. La MS conecta cada aplicación a su conexión virtual
respectiva en el canal de tráfico. La función de
interfuncionamiento IWF conecta las conexiones virtuales del canal
de tráfico a canales físicos independientes de la red fija. Uno de
dichos canales de la red fija se establece entre los terminales TE
de la red fija (por ejemplo, PSTN o ISDN) y la función de
interfuncionamiento IWF para cada llamada. El canal de la red fija
también puede comprender varias conexiones (llamada multimedia).
Las llamadas pueden ser, por ejemplo, llamadas
no transparentes (NT), llamadas transparentes (T) o llamadas
multimedia las cuales comprenden conexiones tanto NT como T. Además,
una o más llamadas pueden ser por conmutación de paquetes.
La capacidad del canal de tráfico común se puede
asignar a las llamadas, por ejemplo, asignando bits de información
específicos transmitidos a través del canal de tráfico a cada
llamada o conexión de una llamada. En el sistema GSM, por ejemplo,
se transmiten tramas V.110 entre la función de adaptación de
velocidad RA1' y la función de adaptación de velocidad RA1. Se puede
reservar un número específico de los bits de datos de estas tramas
para cada llamada.
En la forma de realización preferida de la
invención, las llamadas NT, las llamadas T y las conexión
independientes T o NT utilizan enlaces lógicos dentro de un
protocolo de enlace de radiocomunicaciones (RLP) o un protocolo de
control de acceso al enlace (LAC) común el cual se establece a
través del canal de tráfico entre la estación móvil MS y la función
de interfuncionamiento IWF (o IWU-A).
Las Figuras 4 y 6 ilustran dicha configuración
de transmisión de datos para aplicaciones puras por conmutación de
circuitos en el entorno GSM.
Haciendo referencia a la Figura 4, el terminal
TE (tal como un ordenador personal) de la estación móvil MS
comprende una serie de aplicaciones 1...n, requiriendo algunas de
las aplicaciones, llamadas transparentes (T) y otras, llamadas no
transparentes (NT). Las aplicaciones 1...n están conectadas a la
parte terminal de radiocomunicaciones MT de la estación móvil MS a
través de una interfaz de aplicación, tal como la API Móvil/MEXE
(Interfaz de Programación de Aplicaciones Móvil/Entorno de Ejecución
de Aplicaciones de Estaciones Móviles). La MT comprende una unidad
RPL/LAC 51, la cual soporta el protocolo de enlace de
radiocomunicaciones RLP u otro protocolo adecuado de control de
acceso al enlace LAC. La unidad RLP/LAC 51 comprende dos partes
funcionales, es decir, una unidad de control 510 y un mecanismo de
retransmisión 511. La unidad de control 510 realiza todas las
funciones relacionadas con el protocolo RLP/LAC, incluyendo la
estructuración de las tramas, la temporización, el almacenamiento
temporal de datos, la asignación de canales virtuales, el
multiplexado/demultiplexado de diferentes llamadas en los canales
virtuales del canal de tráfico común, y funciones de control del
protocolo RLP/LAC. A la unidad 511 se le han transferido únicamente
las funciones y los mecanismos relacionados con la retransmisión.
Las aplicaciones que requieren una conexión o llamada transparente
(T) se han conectado directamente a la unidad 510, mientras que las
aplicaciones que requieren una llamada o conexión no transparente
(NT) se han conectado a la unidad 510 a través de la unidad de
retransmisión 511. Esto permite transmitir conexiones tanto
transparentes como no transparentes dentro del enlace RLP/LAC común
en un canal de tráfico GSM.
Haciendo referencia adicionalmente a la Figura
4, la función de interfuncionamiento IWF, la cual está ubicada
preferentemente en el centro de conmutación de servicios móviles
MSC, comprende una unidad RLP/LAC 52, la cual se corresponde con la
unidad 51 en la estación móvil MS. En otras palabras, la unidad
RLP/LAC 52 comprende una unidad de control 520 y un mecanismo de
retransmisión 521, los cuales presentan la misma funcionalidad que
las unidades respectivas 510 y 511 en la estación móvil MS. Los
puertos I/O de la unidad 520 (los cuales están destinados a
transmitir y recibir datos transparentes (T) hacia y desde la red
fija (PSTN, ISDN)) están conectados a una unidad de conmutación 53,
la cual puede conectar cada puerto selectivamente a una unidad de
adaptación de velocidad RA 54, un módem 55 ó un adaptador de
protocolo de telefax FAX 56, por ejemplo. Las unidades 54, 55 y 56
se conectan a otras redes de telecomunicaciones, tales como la PSTN
o la ISDN. De forma correspondiente, los puertos de la unidad 521
(los cuales están destinados a transmitir y recibir datos no
transparentes hacia y desde otra red de telecomunicaciones) están
conectados a la unidad de conmutación 53, la cual puede conectar
selectivamente los puertos a las unidades 54 a 56 según el servicio
que requiera una llamada determinada. De este modo, gracias a la
IWF según la Figura 4, diferentes llamadas o conexiones (una en cada
puerto de la unidad 520 ó 521) se pueden conectar de forma selectiva
e independiente con respecto a otras llamadas, a un canal físico
individual independiente en otra red de telecomunicaciones. Como
alternativa, en algunas situaciones puede resultar ventajoso
conectar dos llamadas o conexiones al mismo canal físico en otra red
de telecomunicaciones, por ejemplo, cuando las llamadas tienen el
mismo destino.
Cuando se establece la primera llamada o
llamadas se asigna un canal de tráfico común entre la estación móvil
MS y la función de interfuncionamiento IWF. Si se establecen varias
llamadas simultáneamente, la capacidad del canal de tráfico común se
determina según el requisito de la capacidad combinada (total) de
las diferentes llamadas.
En el establecimiento normal de una llamada GSM,
el MSC recibe un elemento BCIE (Elemento de Capacidad Portadora) en
el mensaje de establecimiento desde la estación móvil (o desde la
base de datos de abonado u otro centro de conmutación). El elemento
BCIE incluye información sobre el tipo de llamada así como sobre los
servicios portadores y el protocolo que requiere la llamada.
Basándose en esta información, el MSC puede seleccionar e
inicializar el equipo IWF adecuado para la llamada en cuestión. En
una de las formas de realización de la invención, el elemento BCIE
puede estar provisto de un parámetro o valor de parámetro nuevo que
permita que el MSC seleccione el equipo IWF que soporta la
funcionalidad de la invención para la llamada.
Cuando se establece el canal de tráfico común,
se establece un enlace de protocolo RLP/LAC entre las unidades
RLP/LAC 51 y 52 según la manera definida para el protocolo RLP/LAC,
por ejemplo, en concordancia con el protocolo RLP en el sistema de
comunicaciones móviles GSM. En la forma de realización preferida de
la invención, las unidades RLP/LAC también negocian entre sí el
establecimiento de canales (circuitos) virtuales dentro del enlace
de protocolo RLP/LAC común por medio de la señalización interna del
canal de tráfico. Por ejemplo, en el sistema GSM, esta negociación
dentro de la banda se puede implementar por medio del mecanismo XID
y tramas XID del protocolo de enlace de radiocomunicaciones RLP,
las cuales se utilizan normalmente para la señalización a través de
una conexión no transparente. Los subcanales (circuitos) lógicos se
pueden establecer, por ejemplo, determinando identificadores de
canales lógicos dentro del campo de información de las tramas
RLP/LAC, por ejemplo. La Figura 5 ilustra una trama RLP/LAC provista
de un identificador de canal lógico. La trama comprende un
encabezamiento (H), un campo de información y una secuencia de
comprobación de trama FCS. El identificador de canal virtual VCI de
la invención está ubicado en el comienzo del campo de información.
El VCI consta preferentemente de un identificador de llamada (el
cual diferencia las llamadas entre sí) y un identificador de
conexión (el cual diferencia las conexiones de una llamada con
respecto a otra). Esta utilización de varios canales lógicos permite
ejecutar simultáneamente varias sesiones de servicio de
punto-a-punto a través de una
conexión RLP/LAC.
El proceso de negociación dentro de la banda
mencionado anteriormente puede ser, por ejemplo, un proceso del
siguiente tipo. Cuando se ha establecido un enlace RLP/LAC común en
el canal de tráfico común, la unidad RLP/LAC 51 envía una trama XID
que incluye una sugerencia de una asignación de un cierto canal
virtual a la unidad RPL/LAC 52. Si es necesario, la unidad 51
confirma la recepción con una trama XID, después de lo cual las
unidades 51 y 52 comienzan a multiplexar llamadas en subcanales
según la forma negociada. La asignación de subcanales comprende
tanto la asignación de identificadores de subcanal VCI como la
asignación de una cierta cantidad de capacidad del canal a cada
canal virtual. En la estación móvil, la unidad 51 enlaza cada canal
virtual con la aplicación (llamada) correspondiente. De forma
correspondiente, en la función de interfuncionamiento IWF, la
unidad RLP/LAC 52 y la unidad de conmutación 53 proporcionan el
acoplamiento de los canales virtuales a los canales físicos
independientes en otra red de telecomunicaciones. Como alternativa,
también es posible incluir la definición de la capacidad del canal
virtual (por ejemplo, la velocidad binaria) necesaria para cada
llamada o conexión en el elemento BCIE antes mencionado u otro
elemento de señalización. En tal caso, la capacidad del canal de
tráfico común se asigna en la IWF según esta información y no es
necesaria ninguna negociación dentro de la banda (a no ser que sea
necesaria una negociación por otra razón).
La Figura 6 es una ilustración gráfica de cuatro
llamadas simultáneas las cuales se han establecido a través del
canal de tráfico común según la invención. Se establecen cinco
canales lógicos 61A, 61B, 61C, 61D y 61E dentro del canal de tráfico
común y del enlace RLP/LAC 60. Los canales lógicos 61A, 61B y 61E se
conectan, respectivamente, a las aplicaciones 1, 2 y n, en el lado
de la MS, y de forma correspondiente a los canales PSTN/ISDN físicos
62, 63 y 65 en el lado de la IWF. La llamada de la aplicación
n-1 comprende dos conexiones independientes, las
cuales están conectadas a los canales lógicos 61C y 61D en el lado
de la MS. En el lado de la IWF, los canales lógicos 61C y 61D se
conectan a un canal físico común 64.
Después de que se haya establecido la llamada
múltiple según la invención, la capacidad del canal de tráfico
común se puede ajustar dinámicamente. La capacidad de un canal de
tráfico al cual se le han asignado una o más llamadas activas se
incrementa, o la capacidad asignada se reasigna cuando al canal se
le añade una llamada nueva, o una conexión nueva de una antigua.
Cuando la MS requiere una llamada más, envía una solicitud de
establecimiento de llamada al centro de conmutación de servicios
móviles MSC, el cual cambia la configuración del canal de tráfico
de manera que la capacidad total se corresponda con la capacidad
requerida por todas las llamadas. Se lleva a cabo un procedimiento
correspondiente cuando la MS libera una llamada del canal de
tráfico. Un incremento o reducción de la capacidad puede significar,
por ejemplo, que 1) se asignen más o menos subcanales o subflujos
en la configuración de múltiples canales (tal como la HSCSD), 2) se
cambie la codificación de canales para incrementar o reducir la
velocidad de datos, 3) se cambie la relación de la velocidad de
segmentos con respecto a la velocidad de datos (velocidad de
segmentos a velocidad de datos) en el sistema de acceso múltiple
por división de código (CDMA), o se usen otros medios proporcionados
por el sistema de comunicaciones móviles en cuestión. Después de
que se hayan cambiado la configuración y la capacidad del canal de
tráfico común, las unidades RLP/LAC 51 y 52 negocian un canal
virtual para la llamada nueva, eliminan el subcanal virtual de la
llamada liberada y posiblemente negocian la reasignación de la
capacidad a las llamadas. Dentro de una llamada existente se puede
añadir o eliminar una conexión tal como se ha descrito
anteriormente, o se puede llevar a cabo una negociación sobre la
asignación/desasignación de un canal virtual y la reasignación de la
capacidad únicamente entre las unidades 51 y 52 debido a la
adición/eliminación de una conexión.
Además, si la MS no puede, temporalmente,
asignar más capacidad de transmisión al canal de tráfico cuando se
está añadiendo una llamada o conexión nueva, las unidades RLP/LAC 51
y 52 realizan una negociación, en cuyo caso se establece un canal
virtual nuevo para una llamada o conexión nueva y se reasigna la
capacidad disponible.
Cuando la MS establece una llamada o conexión
nueva además de las que están activas, el MSC observa que la MS ya
está ocupada en una llamada de datos y reencamina la
llamada/conexión al mismo elemento IWF.
Los datos transparentes (T) se empaquetan en
tramas RLP/LAC, es decir, también se asigna un canal virtual a las
conexiones T en el canal de tráfico común. No obstante, las
funciones de retransmisión no se aplican a los datos T, sino que se
aplica una transmisión en un modo sin confirmación de recepción ya
que los datos transparentes (T) se suministran directamente a las
unidades RLP/LAC 51 y 52 y no a través del mecanismo de
retransmisión 511, 521. Además, la unidad RLP/LAC transmisora 51, 52
garantiza que se transmite una trama a cada conexión a intervalos
regulares de manera que se mantienen un retardo constante (o casi
constante) y una velocidad constante.
Las llamadas transparentes requieren una
capacidad constante, y por lo tanto la capacidad de las llamadas
transparentes no se puede reducir cuando la capacidad total del
canal tráfico es inadecuada. No obstante, las conexiones por
paquetes y las llamadas no transparentes se pueden mantener con una
capacidad mínima del canal de tráfico utilizando el control del
flujo, el almacenamiento temporal y el control de la congestión en
ambos extremos del canal de tráfico, por ejemplo, en las unidades
RLP/LAC 51 y 52.
Según una de las formas de realización de la
invención, las unidades RLP/LAC 51 y 52 monitorizan el tráfico de
llamadas y conexiones transparentes (T). Si, por ejemplo, la MS
detecta que la aplicación 1 transmite datos de relleno según el
protocolo, por ejemplo, banderas o tramas de control, en una llamada
transparente, la unidad RLP/LAC 51 no transmite los datos de
relleno al canal de tráfico. En su lugar, la unidad RLP/LAC 51
transmite tramas (o paquetes) RLP/LAC de una o más conexiones no
transparentes (o por conmutación de paquetes), es decir, tramas
RLP/LAC las cuales contienen el identificador de canal virtual VCI
de las conexiones no transparentes en lugar del VCI del canal
transparente. En el extremo receptor, la unidad RLP/LAC 52 devuelve
los datos de relleno del protocolo que faltan al flujo de datos
transparente, incluso aunque los datos de relleno no se transfieran
a través del canal de tráfico. Esta situación se puede producir, por
ejemplo, de manera que la unidad RLP/LAC 52 añada automáticamente
un cierto relleno al flujo saliente de datos transparentes cuando
detecte que el canal de tráfico no recibe la trama RLP/LAC
relacionada con la conexión T en un periodo de tiempo
predeterminado a partir de la trama RLP/LAC anterior. Las unidades
51 y 52 funcionan de forma correspondiente en las direcciones de
transmisión opuestas. Gracias a la característica adicional de la
presente invención, en todo momento se utiliza eficazmente toda la
capacidad libre en el canal de tráfico.
La presente invención resulta también adecuada
para la transmisión simultánea de datos por conmutación de
circuitos y datos por conmutación de paquetes. El tráfico por
conmutación de paquetes se transmite sobre el mismo canal con el
tráfico por conmutación de circuitos. El tráfico por conmutación de
paquetes comparte preferentemente la capacidad del canal de
tráfico, el cual está disponible para el tráfico NT. Los paquetes se
transmiten, por ejemplo, intercalados con tramas de protocolo RLP o
LAC o encapsulados en las tramas del protocolo.
Las Figuras 7 y 8 ilustran la transmisión
simultánea de datos por conmutación de circuitos y datos por
conmutación de paquetes en el entorno GSM. El terminal TE de la
estación móvil comprende aplicaciones de datos 1...n, requiriendo
cada una de ellas una llamada o conexión especializada. Las
aplicaciones 1...n establecen conexiones por conmutación de
circuitos transparentes (T) o no transparentes (NT) las cuales se
conectan a la unidad LAC/RLP 51 en la parte MT de la estación móvil
MS. La estructura y funciones de la unidad RLP/LAC 51 son
preferentemente idénticas a las correspondientes a la unidad 51
ilustrada en la Figura 4.
El centro de conmutación de servicios móviles
MSC comprende una función de interfuncionamiento IWF la cual
preferentemente es idéntica a la función de interfuncionamiento IWF
ilustrada en la Figura 4. De forma más precisa, la IWF comprende una
unidad RLP/LAC 52, una unidad de conmutación 53 y una función de
adaptación de velocidad RA 54, una unidad de módem y telefax 56,
las cuales están conectadas a canales físicos en otra red de
comunicaciones, tal como la PSTN o la ISDN. La unidad RLP/LAC 51 y
la función de interfuncionamiento IWF establecen un enlace RLP/LAC
entre ellas a través del canal de tráfico común. El enlace RLP/LAC
comprende canales virtuales para cada llamada o conexión, tal como
se describió anteriormente en referencia a las Figuras 4, 5 y 6. Los
datos por conmutación de circuitos se transfirieren entre la unidad
51 y la IWF en tramas RLP/LAC.
Haciendo referencia adicionalmente a la Figura
7, la aplicación n (o alternativamente varias aplicaciones de datos)
es una aplicación de datos por paquetes la cual requiere una llamada
de datos por paquetes en una red de datos por paquetes. En la forma
de realización ilustrada en la Figura 7, las tramas de datos por
paquetes se transmiten intercaladas con las tramas RLP/LAC en el
canal de tráfico común. Con este fin, las tramas de datos por
paquetes producidas por la aplicación N y las tramas RLP/LAC
producidas por la unidad 51 se suministran a una unidad de
multiplexado y demultiplexado 71, la cual multiplexa las tramas LAC
y las tramas de datos por paquetes en el canal de tráfico común de
forma proporcional a la capacidad del canal de transmisión asignada
a ellas. Existe un dispositivo correspondiente de multiplexado y
demultiplexado 72 en el centro de conmutación de servicios móviles
MSC, el cual demultiplexa las tramas RLP/LAC a partir de las tramas
de datos por paquetes. Las tramas RLP/LAC se suministran a la
función de interfuncionamiento IWF. Las tramas de datos por paquetes
se suministran a un nodo de datos por paquetes o un manejador de
datos por paquetes PDN, el cual las transmite adicionalmente a la
red de paquetes. En la Figura 8 se ilustran gráficamente el
multiplexado de las tramas LAC y las tramas de datos por paquetes,
su transmisión intercalada sobre el canal de tráfico común y el
demultiplexado según la invención. La transmisión de datos por
paquetes y datos por conmutación de circuitos se produce de la misma
manera en la dirección MSC-MS.
La Figura 9 ilustra cómo, en la red de acceso de
radiocomunicaciones de tercera generación, por ejemplo, el UMTS, se
pueden implementar varias llamadas simultáneas por conmutación de
circuitos y por conmutación de paquetes de la misma estación móvil
MS. La red de acceso de radiocomunicaciones está conectada a redes
centrales por medio de una unidad o unidades de función de
interfuncionamiento IWU-A (unidad suplementaria). En
este ejemplo, la red de comunicaciones móviles y la red de paquetes
están ubicadas en las redes centrales. El terminal TE de la
estación móvil MS comprende n aplicaciones activas, requiriendo cada
una de ellas una llamada o una conexión de una llamada multimedia.
Entre la estación móvil MS y el adaptador de red
IWU-A así como entre las funciones de
interfuncionamiento IWU-A e IWF se establece un
canal de tráfico el cual es común para todas las llamadas. Se
establece una conexión (circuito) virtual para cada llamada o
conexión de una llamada dentro del canal de tráfico común,
utilizando cada conexión virtual una parte específica de la
capacidad del canal de tráfico. La IWU-A conecta
llamadas por conmutación de paquetes al nodo de datos por paquetes
PDN. Los paquetes de datos se transmiten entre el PDN y el terminal
de datos por paquetes TE a través de una red de paquetes por
conmutación de paquetes. La IWU-A conecta llamadas
por conmutación de circuitos con la función de interfuncionamiento
IWF. La función de interfuncionamiento IWF conecta las conexiones
virtuales del canal de tráfico con canales físicos independientes
en la red fija. Existe un canal físico por cada llamada por
conmutación de circuitos entre los terminales de la red fija TE (por
ejemplo, la PSTN o la ISDN) y la función de interfuncionamiento
IWF.
La Figura 10 ilustra el sistema de la Figura 9
de forma más detallada, siendo el centro de conmutación de
servicios móviles MSC y la función de interfuncionamiento IWF del
sistema, del tipo GSM. La estación móvil MS comprende tres
aplicaciones de datos 1, 2 y 3, transmitiendo la primera de ellas
datos transparentes por conmutación de circuitos, la segunda datos
no transparentes por conmutación de circuitos y la tercera datos
por conmutación de paquetes. La MS comprende además una unidad LAC
91, la cual soporta un protocolo de control de acceso al enlace LAC
de un sistema de comunicaciones móviles de tercera generación. La
primera función de interfuncionamiento IWU-A
comprende una unidad LAC 92 correspondiente. Entre la unidad LAC 91
y la unidad LAC 92 se establece un canal de tráfico del sistema de
acceso de radiocomunicaciones y un enlace LAC según los principios
descritos en referencia a la Figura 4. Los canales virtuales se
asignan dentro del enlace LAC (en este caso tres canales). La
unidad LAC 91 encapsula los datos por conmutación de circuitos
recibidos desde las aplicaciones 1 y 2 y los datos por conmutación
de paquetes recibidos desde la aplicación 3, en tramas LAC las
cuales se transmiten a través del canal de tráfico común hacia la
unidad LAC 92. La unidad LAC 92 separa los datos por conmutación de
circuitos con respecto a los datos por conmutación de paquetes. Los
datos por conmutación de paquetes se transmiten adicionalmente al
nodo de datos por paquetes PDN, el cual está conectado a la red de
datos por paquetes. Los datos por conmutación de circuitos se
transmiten a la unidad RLP 93. La función de interfuncionamiento
IWF del centro de conmutación de servicios móviles MSC comprende una
unidad RLP 94 correspondiente. Se establece un canal de tráfico
común entre las unidades 93 y 94 y se ha establecido un enlace RLP
que comprende canales virtuales (dos canales en este caso) entre las
unidades según los principios ilustrados en las Figuras 4 a 6. La
unidad RLP 93 empaqueta los datos por conmutación de circuitos
recibidos desde la unidad LAC 92 en tramas RLP las cuales se
transmiten a la unidad RLP 94. La unidad RLP 94 separa los datos de
cada llamada o conexión por conmutación de circuitos con respecto a
las tramas RLP y los suministra a una unidad de conmutación 95. La
unidad de conmutación 95 conecta los datos de cada llamada de forma
selectiva a una función de adaptación de velocidad RA 96, un módem
97 ó una unidad de telefax 98. Preferentemente, la unidad RLP 94,
la unidad de conmutación 95 y las unidades 96 a 98 son similares a
las unidades 52, 53, 54, 55 y 56 de la Figura 4. La transmisión de
datos en la dirección opuesta IWF IWU-MS es
sustancialmente similar a la transmisión de datos descrita
anteriormente.
La Figura 11 ilustra la transmisión de llamadas
por conmutación de circuitos y por conmutación de paquetes según la
invención en un sistema puro de comunicación móviles de tercera
generación. La estación móvil MS es similar a la ilustrada en la
Figura 10. En el lado de la red, el sistema de acceso de
radiocomunicaciones está conectado a un centro de conmutación de
servicios móviles MSC de tercera generación, el cual comprende una
unidad LAC 100, una función de adaptación de velocidad RA 101, un
módem 102, una unidad de telefax 103 y un nodo de datos por
paquetes PDN 104. La unidad LAC 100 es sustancialmente similar a la
unidad LAC 92 de la Figura 10. Según la idea de la invención, entre
las unidades 91 y 100 se establecen un canal de tráfico común y un
enlace LAC que comprende canales virtuales. El LAC 91 empaqueta los
datos por conmutación de circuitos y por conmutación de paquetes
transmitidos por las aplicaciones 1, 2 y 3, en tramas LAC, las
cuales a continuación son transmitidas hacia la unidad LAC 100 a
través del canal de tráfico común. La unidad LAC 100 separa los
datos por conmutación de circuitos con respecto a los datos por
conmutación de paquetes. Los datos por conmutación de paquetes se
suministran a un nodo de datos por paquetes PDN 104 el cual
transmite los datos por paquetes a la red de paquetes. Los datos
por conmutación de circuitos se suministran de forma selectiva
(dependiendo del servicio que requiera la llamada) a las unidades
101, 102 y 103 las cuales están conectadas a una red PSTN/ISDN. La
unidad LAC 100 también puede estar conectada a una red ATN.
La Figura 12 ilustra un planteamiento que
presenta un nivel de integración mayor que el de las Figuras 9 y
10. En este planteamiento, ciertas partes del sistema de tercera
generación, tales como el protocolo LAC 200, se han incorporado en
el MC/IWF de la segunda generación. El nodo de datos por paquetes
PDN también puede estar integrado en la IWF. La unidad
suplementaria IWU-B es responsable de las
aplicaciones físicas del canal de tráfico (por ejemplo, velocidad
primaria ATM/ISDN), de todas las adaptaciones de velocidad
transparentes y de las adaptaciones de señalización. En el caso de
la Figura 12, se establece un canal de tráfico común entre la
estación móvil MS y la función de interfuncionamiento MSC/IWF. La
función del canal de tráfico es similar a la correspondiente en un
sistema puro de comunicaciones móviles de tercera generación, el
cual se describió en relación con la Figura 11.
La Figura 13 ilustra un centro de conmutación de
servicios móviles y un grupo IWF los cuales se pueden utilizar en
la presente invención. Los canales de transmisión hacia el sistema
de estaciones base están conectados a un lado del conmutador de
grupo GSW. Los canales de transmisión hacia las redes PSTN/ISDN
están conectados al otro lado del GSW. El grupo IWF 110 comprende
una serie de unidades RLP/LAC 52, una unidad de conmutación 53, una
serie de unidades de adaptación de velocidad RA 54, una serie de
unidades de módem 55 y una serie de unidades de telefax 56. La
unidad de conmutación 53 puede conmutar de forma selectiva cualquier
unidad RLP/LAC con una cualquiera de las unidades 54, 55 y 56 (o
con más de una unidad). El grupo IWF comprende también una unidad
de conmutación 111 para conmutar una cualquiera (o unas
cualesquiera) de entre las unidades 54, 55 y 56 de forma selectiva
con el canal de transmisión (canales de transmisión) hacia la red
PSTN/ISDN. De este modo, el grupo IWF integrado puede ofrecer el
servicio solicitado para cualquier combinación de varias llamadas.
Dicho grupo separa los canales virtuales de llamadas simultáneas en
canales de transmisión salientes físicos, pudiendo utilizar cada
uno de ellos, por ejemplo, un módem, una función de telefax o una
función de adaptación de velocidad ISDN en el grupo 110. La red
asigna dicho recurso de grupo IWF integrado 110 cuando una estación
móvil MS que presenta una capacidad de múltiples llamadas establece
la primera llamada. Como el centro de conmutación de servicios
móviles también puede comprender grupos IWF sencillos que contengan
únicamente módems, adaptadores UDI, etcétera, la señalización de
establecimiento de llamada debe indicar que la MS presenta una
capacidad de múltiples llamadas. Esta indicación se puede incluir en
el elemento BCIE, tal como se ha explicado anteriormente.
En las formas de realización preferidas de la
invención, descritas anteriormente, las diferentes llamadas o
conexiones presentaban un protocolo LAC/RLP común dentro del cual se
establecían canales lógicos. Como alternativa, para cada conexión o
llamada, o para un grupo de dos o más llamadas o conexiones, se
puede establecer un protocolo (entidad) LAC/RLP independiente que
forme un canal lógico propio a través del canal de tráfico común. En
tal caso, las tramas LAC/RLP pertenecientes a diferentes entidades
LAC/RLP se pueden diferenciar entre sí, por ejemplo, por medio del
identificador VCI de la Figura 5. Por otro lado, las configuraciones
y funciones de los equipos se pueden implementar tal como se ha
descrito anteriormente en relación con las formas de realización
preferidas, excepto que las unidades RLP/LAC procesan paralelamente
varias tramas RLP/LAC.
La invención se ha descrito anteriormente por
medio de formas de realización preferidas. Debería observarse que
existen soluciones y variaciones alternativas las cuales resultan
evidentes para un experto en la materia y que se pueden implementar
sin apartarse por ello del alcance de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (34)
1. Método de producción de dos o más llamadas
de datos simultáneas para una estación móvil (MS) en un sistema de
comunicaciones móviles, caracterizado porque el método
comprende las siguientes etapas
asignar solamente un canal de tráfico común a
dos o más llamadas simultáneas de la estación móvil (MS),
compartir la capacidad del canal de tráfico
común entre las llamadas simultáneas,
negociar entre la estación móvil (MS) y la red
sobre la capacidad del canal necesaria para cada llamada, y
ajustar dinámicamente la capacidad del canal de
tráfico común.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque la capacidad de dicho canal de tráfico
común se ajusta dinámicamente, por ejemplo, cambiando el número de
los subcanales asignados en el canal de tráfico, cambiando la
codificación de canales, o cambiando la relación de la velocidad de
segmentos con respecto a la velocidad de datos en un sistema de
acceso múltiple por división de código.
3. Método según la reivindicación 2,
caracterizado porque
se asigna dicho canal de tráfico común a la
estación móvil (MS) cuando se establecen la primera llamada o
llamadas,
se incrementa la capacidad del canal de tráfico
común o se reasigna la capacidad asignada cuando se añade al canal
de tráfico una llamada nueva, o una conexión nueva de una llamada
antigua,
se reduce la capacidad del canal de tráfico
común o se reasigna la capacidad asignada cuando se libera del canal
de tráfico una llamada o una conexión de una llamada, y
se libera el canal de tráfico común después de
que se haya liberado la última llamada.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tipo de
por lo menos una de las llamadas es uno de los siguientes: una
llamada no transparente pura; una llamada transparente pura; una
llamada que comprende dos o más conexiones, por ejemplo, por lo
menos una conexión no transparente y por lo menos una conexión
transparente; y una llamada por conmutación de paquetes.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
se establece un protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al enlace a
través del canal de tráfico entre la estación móvil (MS) y una
función de interfuncionamiento (IWF),
se establece un canal lógico para cada llamada o
cada conexión de cada llamada dentro de dicho protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al enlace,
se transmiten los datos de usuario de cada
llamada o cada conexión de cada llamada a través del canal lógico
respectivo.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
se establece un protocolo de enlace de
radiocomunicaciones especializado o un protocolo de control de
acceso al enlace para cada llamada o cada conexión de cada llamada
a través del canal de tráfico entre la estación móvil (MS) y la
función de interfuncionamiento (IWF),
se transmiten datos de usuario de cada llamada o
conexión a través del canal lógico establecido por el protocolo de
enlace de radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al
enlace respectivo.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
se establece un protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al enlace a
través del canal de tráfico común entre la estación móvil (MS) y la
función de interfuncionamiento (IWF),
se transmiten paquetes de datos de una llamada
por conmutación de paquetes bien intercalados con las tramas de
protocolo correspondientes al protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o al protocolo de control de acceso al enlace o
bien encapsulados en las tramas del protocolo.
8. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
se establece un protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o un protocolo de control de acceso al enlace
para cada llamada o cada conexión de cada llamada a través del canal
de tráfico común entre la estación móvil (MS) y la función de
interfuncionamiento (IWF),
se transmiten los paquetes de datos de una
llamada por conmutación de paquetes bien intercalados con las tramas
de protocolo correspondientes al protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o al protocolo de control de acceso al enlace o
bien encapsulados en las tramas de protocolo.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
se detecta que la red de comunicaciones móviles
no puede, temporalmente, asignar más capacidad de transmisión o la
capacidad de transmisión requerida al canal de tráfico común cuando
se establece una llamada o conexión nueva,
se reasigna la capacidad disponible del canal de
tráfico común a dichas dos o más llamadas simultáneas,
se asigna la capacidad solicitada al canal de
tráfico común posteriormente cuando haya capacidad disponible en la
red.
10. Método según la reivindicación 9,
caracterizado porque
se asigna la capacidad solicitada a llamadas o
conexiones transparentes y la capacidad restante a llamadas o
conexiones no transparentes cuando la red de comunicaciones móviles
no puede, temporalmente, asignar más capacidad de transmisión o la
cantidad solicitada de capacidad de transmisión al canal de tráfico
común,
se asigna la capacidad solicitada a llamadas o
conexiones no transparentes posteriormente, cuando haya capacidad
disponible en la red.
11. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
se monitoriza el tráfico de por lo menos una
llamada o conexión de por lo menos una llamada sobre el canal de
tráfico,
se detecta que, temporalmente, no hay tráfico en
dicha llamada o conexión de dicha por lo menos una llamada,
se utilizan los recursos temporalmente no
utilizados para el tráfico de por lo menos otra llamada o conexión
de por lo menos otra llamada en el canal de tráfico común.
12. Método según la reivindicación 11,
caracterizado porque
se detecta que el flujo de información de la
llamada o conexión transparente contiene un relleno según el
protocolo utilizado, tal como banderas o tramas de control,
se elimina dicho relleno del flujo de
información transparente en el extremo transmisor,
se transmiten tramas o paquetes de por lo menos
una conexión no transparente o por conmutación de paquetes a través
del canal de tráfico en lugar de dicho relleno,
se devuelve dicho relleno al flujo de
información recibido en el receptor antes de transmitirlo
adicionalmente.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se negocia
entre la estación móvil (MS) y una red sobre la utilización o
soporte del canal de tráfico común.
14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo
menos una de las dos o más llamadas simultáneas es una llamada de
datos por paquetes.
15. Estación móvil que comprende unos medios
para producir dos o más llamadas de datos simultáneas para una
estación móvil en un sistema de comunicaciones móviles,
caracterizada porque dichos medios comprenden
unos medios (51, 71, 91, 510) para compartir la
capacidad de un canal de tráfico común asignado a dos o más llamadas
simultáneas entre dichas llamadas simultáneas,
unos medios para negociar entre la estación
móvil y la red sobre la capacidad del canal necesaria para cada
llamada o cada conexión de cada llamada, y
unos medios para ajustar dinámicamente la
capacidad del canal de tráfico común.
16. Estación móvil según la reivindicación 15,
caracterizada porque presenta unos medios (510) para
establecer un subcanal independiente para cada llamada o cada
conexión de cada llamada en dicho canal de tráfico común.
17. Estación móvil según la reivindicación 16,
caracterizada porque presenta
unos medios (51, 91, 510) para establecer un
protocolo de enlace de radiocomunicaciones o protocolo de control de
acceso de radiocomunicaciones a través del canal de tráfico común
entre la estación móvil (MS) y la función de interfuncionamiento
(IWF, IWU-A, IWU-B),
unos medios (51, 91, 510) para establecer un
enlace lógico para cada llamada o cada conexión de cada llamada
dentro de dicho protocolo de enlace de radiocomunicaciones o
protocolo de control de acceso al enlace,
unos medios (51, 91, 510) para transmitir datos
de usuario de cada llamada o cada conexión de una llamada a través
del enlace lógico respectivo.
18. Estación móvil según la reivindicación 16,
caracterizada porque presenta
unos medios (51, 91, 510) para establecer un
protocolo de enlace de radiocomunicaciones o un protocolo de control
de acceso al enlace para cada llamada o cada conexión a través del
canal de tráfico entre la estación móvil y la función de
interfuncionamiento,
unos medios (51, 91, 510) para transmitir los
datos de usuario de cada llamada o cada conexión de cada llamada a
través del enlace lógico respectivo establecido por el protocolo de
enlace de radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al
enlace.
19. Estación móvil según la reivindicación 17 ó
18, caracterizada porque presenta unos medios (71) para
transmitir paquetes de datos de una llamada por conmutación de
paquetes bien intercalados con las tramas de protocolo
correspondientes al protocolo de enlace de radiocomunicaciones o al
protocolo de control de acceso al enlace o bien encapsulados en las
tramas del protocolo.
20. Estación móvil según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 19, caracterizada porque presenta unos
medios para negociar con una red sobre la utilización o soporte del
canal de tráfico común.
21. Estación móvil según cualquiera de las
reivindicaciones 15 a 20, caracterizada porque por lo menos
una de las dos o más llamadas simultáneas es una llamada de datos
por paquetes.
22. Red de comunicaciones móviles que comprende
unos medios para producir dos o más llamadas simultáneas para una
estación móvil (MS) en un sistema de comunicaciones móviles,
caracterizada porque dichos medios comprenden
unos medios (MSC) para establecer un canal de
tráfico de la red de comunicaciones móviles para dichas dos o más
llamadas,
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para compartir la capacidad de dicho canal de tráfico común entre
dichas llamadas simultáneas,
unos medios para negociar entre la estación
móvil y la red sobre la capacidad del canal necesaria para cada
llamada o cada conexión de cada llamada, y
unos medios que ajustan dinámicamente la
capacidad del canal de tráfico común.
23. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 22, caracterizada porque presenta unos medios
(51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200) para establecer un subcanal
independiente para cada llamada o cada conexión de cada llamada en
dicho canal de tráfico común.
24. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 22, caracterizada porque presenta
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para establecer un protocolo de enlace de radiocomunicaciones o
protocolo de control de acceso al enlace a través del canal de
tráfico entre la estación móvil y la función de
interfuncionamiento,
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para establecer un enlace lógico para cada llamada o cada conexión
de cada llamada dentro de dicho protocolo de enlace de
radiocomunicaciones o protocolo de control de acceso al enlace,
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para transmitir los datos de usuario de cada llamada o cada conexión
de cada llamada a través del enlace lógico respectivo.
25. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 23, caracterizada porque presenta
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para establecer un protocolo de enlace de radiocomunicaciones o un
protocolo de control de acceso al enlace para cada llamada o cada
conexión a través del canal de tráfico entre la estación móvil y la
función de interfuncionamiento,
unos medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200)
para transmitir los datos de usuario de cada llamada o cada
conexión de una llamada a través del enlace lógico respectivo
establecido por el protocolo de enlace de radiocomunicaciones o
protocolo de control de acceso al enlace.
26. Red de comunicaciones móviles según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizada
porque presenta
unos medios (MSC) para asignar dicho canal de
tráfico común a la estación móvil (MS) cuando se establecen la
primera llamada o llamadas,
unos medios (MSC) para incrementar la capacidad
del canal de tráfico común o reasignar la capacidad asignada cuando
se añade al canal de tráfico común una llamada nueva, o una conexión
nueva de una llamada antigua,
unos medios (MSC) para reducir la capacidad del
canal de tráfico común o redistribuir la capacidad asignada cuando
se libera del canal de tráfico común una llamada o una conexión de
una llamada,
unos medios (MSC) para liberar el canal de
tráfico común después de que se haya liberado la última llamada.
27. Red de comunicaciones móviles según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 26, caracterizada
porque el tipo de por lo menos una de las llamadas es uno de los
siguientes: una llamada no transparente pura; una llamada
transparente pura; una llamada que comprende dos o más conexiones,
por ejemplo, por lo menos una conexión no transparente y por lo
menos una conexión transparente; y una llamada por conmutación de
paquetes la cual comparte la capacidad del canal tráfico disponible
para el tráfico no transparente por conmutación de circuitos.
28. Red de comunicaciones móviles según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 27, caracterizada
porque presenta
unos medios (MSC) para detectar que la red de
comunicaciones móviles no puede, temporalmente, asignar más
capacidad de transmisión o la cantidad requerida de capacidad de
transmisión al canal de tráfico cuando se establece una llamada o
conexión nueva,
unos medios (51, 52, 91, 92, 100, 200) para
reasignar la capacidad disponible del canal de tráfico común a
dichas dos o más llamadas simultáneas,
unos medios (MSC) para asignar la capacidad
solicitada al canal de tráfico posteriormente cuando haya capacidad
disponible en la red.
29. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 26, caracterizada porque presenta
unos medios (MSC) para asignar la capacidad
solicitada a llamadas o conexiones transparentes y la capacidad
restante a llamadas o conexiones no transparentes cuando la red de
comunicaciones móviles no puede, temporalmente, asignar más
capacidad de transmisión o la cantidad requerida de capacidad de
transmisión al canal de tráfico común,
unos medios (MSC) para asignar la capacidad
solicitada a llamadas o conexiones no transparentes posteriormente
cuando haya capacidad disponible en la red.
30. Red de comunicaciones móviles según
cualquiera de las reivindicaciones 22 a 29, caracterizada
porque la red de comunicaciones móviles está dispuesta para
monitorizar el tráfico de por lo menos una llamada o conexión de
por lo menos una llamada sobre el canal de tráfico y para utilizar
los recursos temporalmente no utilizados para el tráfico de por lo
menos otra llamada o conexión de por lo menos otra llamada del mismo
canal de tráfico cuando se detecta que temporalmente no hay tráfico
en dicha por lo menos una llamada o conexión de dicha por lo menos
una llamada.
31. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 30, caracterizada porque presenta
unos medios (51, 52, 91, 92, 100, 200) para
detectar que el flujo de información de una llamada o conexión
transparente contiene un relleno según el protocolo utilizado, tal
como banderas o tramas de control,
unos medios (51, 52, 91, 92, 100, 200) para
eliminar dicho relleno del flujo de información transparente en el
extremo transmisor,
unos medios (51, 52, 91, 92, 100, 200) para
transmitir tramas o paquetes de por lo menos una conexión no
transparente o por conmutación de paquetes a través del canal de
tráfico común en lugar de dicho relleno,
unos medios (51, 52, 91, 92, 100, 200) para
devolver dicho relleno al flujo de información transparente recibido
en el receptor antes de que la información transparente se
transmita adicionalmente.
32. Red de comunicaciones móviles según la
reivindicación 24 ó 25, caracterizada porque presenta unos
medios (51, 52, 71, 72, 91, 92, 100, 200) para transmitir los
paquetes de datos de una llamada por conmutación de paquetes
intercalados con las tramas de protocolo correspondientes al
protocolo de enlace de radiocomunicaciones o al protocolo de control
de acceso al enlace o encapsulados en las tramas del protocolo.
33. Red de comunicaciones móviles según una de
las reivindicaciones 22 a 32, caracterizada porque presenta
unos medios para negociar entre la estación móvil (MS) y la red
sobre la utilización o soporte del canal de tráfico común.
34. Elemento de red de comunicaciones móviles
para producir dos o más llamadas simultáneas para una estación móvil
(MS) en un sistema de comunicaciones móviles, caracterizado
porque comprende
unos medios para establecer un canal de tráfico
de la red de comunicaciones móviles para dos o más llamadas
simultáneas de una estación móvil (MS),
unos medios (92, 100, 200) para compartir la
capacidad de dicho canal de tráfico común entre dichas llamadas
simultáneas, y
unos medios para ajustar dinámicamente la
capacidad del canal de tráfico común según la capacidad requerida
del canal definida por unos medios de negociación entre la estación
móvil y la red para cada llamada o cada conexión de cada
llamada.
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