ES2351765T3 - Aparato y método de telecomunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de telecomunicaciones destinado a proporcionar comunicaciones móviles a un equipo móvil de usuario, comprendiendo dicho sistema: una red de acceso bajo protocolo Internet (10) dispuesta para proporcionar una funcionalidad de comunicaciones móviles a un equipo móvil (22) de usuario, en el interior de una zona de cobertura de comunicación inalámbrica proporcionada por la red de acceso bajo protocolo Internet, estando las comunicaciones móviles proporcionadas con la ayuda de un protocolo Internet, una red de radio móvil celular (30) dispuesta para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a un equipo móvil (22) de usuario, en el interior de una zona de cobertura de comunicación inalámbrica proporcionada por la red de radio móvil celular, estando las comunicaciones móviles aseguradas con la ayuda de un canal de comunicación de conmutación por paquetes, en donde los datos están divididos en paquetes y comunicados sobre un soporte de comunicación compartido con otros paquetes de datos y un canal de comunicación de conmutación de circuitos, en donde los datos son comunicados a través de un canal de comunicación provisto de un ancho de banda dedicado, estando un equipo móvil de usuario previsto para activar un enlace en la red de radio móvil celular, que utiliza el canal de comunicación de conmutación por paquetes recibiendo un servicio de comunicaciones a través de la red de acceso bajo protocolo Internet, comunicar, a través del enlace en el canal de conmutación por paquetes, de la red de radio móvil celular, en respuesta a una operación de transferencia con el objetivo de hacer transmitir la afiliación del equipo móvil de usuario de la red de acceso, bajo protocolo Internet, a la red de radio móvil celular, establecer un enlace en la red de radio móvil celular, que utiliza el canal de conmutación de circuitos, en respuesta a la operación de transferencia, continuar comunicándose a través del enlace en el canal de conmutación por paquetes, mientras que el enlace en el canal de conmutación de circuitos está en curso de establecimiento y comunicar, a través del enlace en el canal de conmutación de circuitos, una vez que se haya establecido el canal de conmutación de circuitos.
Description
Aparato y método de telecomunicaciones.
La presente invención se refiere a aparatos y
métodos de telecomunicaciones utilizables para facilitar la
operación de transferencia de una llamada desde una red de acceso,
bajo protocolo de Internet, a una red de radio móvil celular.
Además, la presente invención se refiere a un equipo móvil de
usuario.
Se dispone de redes de telecomunicaciones
móviles para proporcionar una funcionalidad para comunicación a y
desde un equipo de usuario (UE) dentro de una zona de cobertura de
la red para comunicaciones inalámbricas. Un equipo de usuario puede
estar dentro del área de cobertura de más de una red al mismo tiempo
y una sesión de comunicaciones proporcionada a un equipo de usuario
a través de una primera red, puede necesitar su
re-encaminamiento, o ser objeto de transferencia,
al equipo de usuario a través de una red si el equipo de usuario
abandona la zona de cobertura de la primera red. Por ejemplo, una
red inalámbrica de corto alcance puede presentar una zona de
cobertura que sea un subconjunto de un área de cobertura de una red
de radio celular y puede proporcionar comunicaciones de mayor ancho
de banda que la red de radio celular. En este caso, un equipo de
usuario, presente en la red inalámbrica de corto alcance, puede
utilizar, en una forma de realización preferida, la red inalámbrica
de corto alcance para beneficiarse del mayor ancho de banda
proporcionado. Sin embargo, si el equipo de usuario tuviera que
salir de la zona de cobertura de la red inalámbrica de corto
alcance, una sesión de comunicaciones, iniciada en la red
inalámbrica de corto alcance, puede continuarse en la red de radio
celular proporcionando una operación de transferencia de la sesión
de comunicaciones.
En algunas circunstancias, se puede realizar
dicha transferencia sin ninguna grave interrupción para la sesión de
comunicaciones. Por ejemplo, los documentos US2004/0246990 y
US2003/0169725 y EP1551144 dan a conocer un sistema que comprende
dos interfaces (una en una red de acceso bajo protocolo Internet y
otra en una red de radio móvil celular), en donde se puede realizar
una operación de transferencia cuando un equipo de usuario (UE)
abandona la red de acceso bajo protocolo Internet y existe
suficiente tiempo para la transferencia de la llamada a la red de
radio celular. Sin embargo, en otras circunstancias, tal como, por
ejemplo, cuando un equipo de usuario (UE) abandona la red de acceso
bajo protocolo Internet, de forma tan brusca que no es posible
efectuar la transferencia de la llamada a la red de radio celular,
pudiendo dar lugar a una interrupción en el servicio o a que incluso
se pueda eliminar la sesión de comunicaciones.
Según un aspecto de la presente invención, se da
a conocer un sistema de telecomunicaciones para proporcionar
comunicaciones móviles a un equipo móvil de usuario. El sistema
comprende una red de acceso bajo protocolo Internet y una red de
radio móvil celular. La red de acceso bajo protocolo Internet
proporciona una funcionalidad para comunicaciones móviles a un
equipo móvil de usuario dentro de una zona de cobertura para
comunicación inalámbrica, proporcionada por la red de acceso bajo
protocolo Internet y estas comunicaciones móviles se proporcionan
utilizando un protocolo Internet. La red de radio móvil celular
proporciona una funcionalidad para comunicaciones móviles a un
equipo móvil de usuario dentro de un área de cobertura para
comunicación inalámbrica proporcionada por la red de radio móvil
celular. Las comunicaciones móviles se proporcionan utilizando al
menos uno de un canal de comunicaciones conmutadas por paquetes y un
canal de comunicaciones de conmutación de circuitos. En el canal de
comunicaciones conmutadas por paquetes, los datos se dividen en
paquetes y se comunican, sobre un soporte de comunicaciones
compartido con otros paquetes de datos. En el canal de
comunicaciones de conmutación de circuitos, los datos se comunican a
través de un canal de comunicaciones que presenta un ancho de banda
dedicado. El sistema comprende, además, un equipo móvil de usuario,
que es utilizable para activar una conexión en la red de radio móvil
celular, utilizando el canal de comunicaciones de conmutación por
paquetes, mientras que se recibe un servicio de comunicaciones a
través de la red de acceso bajo protocolo Internet. El equipo móvil
de usuario se comunica a través de la conexión en el canal de
paquetes de conmutación de la red de radio móvil celular, en
respuesta a una operación de transferencia para cambiar la
afiliación del equipo móvil de usuario, desde la red de acceso bajo
protocolo Internet a la red de radio móvil celular. El equipo móvil
de usuario establece, además, una conexión en la red de radio móvil
celular, utilizando el canal de conmutación de circuitos, en
respuesta a la operación de transferencia y continúa la comunicación
a través de la conexión en el canal de paquetes conmutados, mientras
que se está estableciendo la conexión en el canal de conmutación de
circuitos. Una vez que se ha establecido el canal de conmutación de
circuitos, el equipo móvil de usuario se comunica a través de la
conexión en el canal de conmutación de circuitos.
En consecuencia, mediante el uso temporal del
canal de paquetes conmutados de la red de radio móvil celular,
mientras que se está estableciendo el canal de conmutación de
circuitos, se puede proporcionar una continuidad mejorada del
servicio y se puede reducir la incidencia de llamadas
eliminadas.
Una operación de transferencia puede ser, por
ejemplo, una del equipo móvil de usuario o de la red de acceso a la
que está actualmente afiliado, detectando que las comunicaciones
pueden ser más eficientemente realizadas a través de otra red de
acceso, por ejemplo, debido a que el equipo móvil de usuario está
perdiendo la cobertura de radio de la red de acceso a la que está
actualmente afiliado.
Formas de realización de la presente invención
pueden proporcionar una funcionalidad para mejorar la continuidad
del servicio cuando se realiza una operación de transferencia desde
una red de acceso bajo protocolo Internet a una red de radio móvil
celular. La red de radio móvil celular puede ser, por ejemplo, una
red del Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) que
proporciona un mayor alcance y cobertura que una red de acceso bajo
protocolo Internet de más corto alcance que puede ser, por ejemplo,
una red de área local inalámbrica WiMAX o WiFi (WLAN). La red de
radio móvil celular está, por lo tanto, dispuesta para proporcionar
movilidad al equipo móvil de usuario, en donde el equipo móvil de
usuario puede transferirse a través de una zona de cobertura,
proporcionada por transceptores de estación base (conocido como
Nodos B en el sistema UMTS), con la transferencia desde una estación
base a otra con el fin de mantener las comunicaciones. La red de
acceso inalámbrica bajo protocolo Internet puede proporcionar una
funcionalidad de comunicaciones de corto alcance, dentro de los así
denominados "hot spots" (puntos de acceso) inalámbricos, con un
ancho de banda de comunicaciones, que suele ser superior al de la
red de radio móvil celular.
Quienes estén familiarizados con la tecnología
de las comunicaciones móviles apreciará que algunas redes de radio
móviles celulares, tales como GSM (referida como redes 2G) son
capaces de proporcionar un canal de comunicaciones de circuitos
conmutados al equipo móvil de usuario, que suministre un ancho de
banda dedicado al equipo móvil de usuario para comunicar datos para
prestar un servicio de comunicaciones. Otras redes celulares, tales
como las que operan de acuerdo con GPRS o UMTS, son capaces de
soportar comunicaciones de datos en paquetes, en donde los datos se
comunican en paquetes, que son multiplexados con paquetes de datos
procedentes de otros equipos móviles de usuarios y otras fuentes a
través de un nodo de soporte de comunicaciones común. Una conexión
de datos en paquetes, establecida mediante la red celular, puede
soportar, por lo tanto, comunicaciones bajo protocolo Internet.
Además, el ancho de banda no es consumido por un equipo móvil de
usuario, a no ser que se comuniquen paquetes de datos. Es
conveniente utilizar un canal de comunicaciones de conmutación de
circuitos en lugar de un canal de comunicaciones de conmutación por
paquetes, porque el canal de comunicaciones de conmutación de
circuitos proporciona mejor calidad para las comunicaciones de voz,
es más barato para el operador y puede ser la única elección posible
en términos de cobertura.
Formas de realización de la presente invención
están dispuestas para proporcionar una funcionalidad para un equipo
móvil de usuario en una operación de transferencia entre una red de
acceso bajo protocolo Internet y una red de radio móvil celular, en
donde la continuidad de un servicio de comunicaciones se mejora
reduciendo una probabilidad de perder paquetes de datos. Para
servicios sensibles con el tiempo, tales como comunicaciones de voz
o de vídeo, la mejora en la continuidad es de especial utilidad.
Para proporcionar la mejora en la continuidad de las comunicaciones,
se proporciona una conexión en un canal de comunicaciones de
conmutación en paquetes de una red de radio móvil celular, que se
establece al mismo tiempo con o antes de que se establezca un
servicio de comunicaciones a través de una red de acceso bajo
protocolo Internet. Puesto que la conexión establecida con la red de
radio móvil celular es para un canal de conmutación de paquetes, un
ancho de banda disponible para comunicaciones, en la red de radio
móvil celular, no es consumido hasta que se comunique un paquete de
datos. En consecuencia, ningún ancho de banda se consume mientras el
equipo móvil de usuario está en comunicación a través de la red de
acceso bajo protocolo Internet. Sin embargo, en el caso de que se
produzca una pérdida de conexión con la red de acceso bajo protocolo
Internet, se pueden comunicar paquetes de datos mediante la conexión
de conmutación de paquetes, proporcionada por la red de radio móvil
celular. La pérdida de conexión puede ser resultado del
desplazamiento del equipo móvil de usuario fuera de un área de
cobertura o una pérdida brusca de la señal de radio, proporcionada
por la red de acceso bajo protocolo Internet. Para algunas
aplicaciones, tales como comunicaciones de voz o llamada de vídeo
3G, la conexión de conmutación de paquetes puede proporcionar
suficiente continuidad hasta que se pueda establecer un canal de
comunicaciones de conmutación de circuitos con el fin de mantener
las comunicaciones.
En un ejemplo ilustrativo, el equipo móvil de
usuario controla la comunicación a través del canal de
comunicaciones de datos en paquetes y el establecimiento del canal
de comunicaciones de conmutación de circuitos, en respuesta a una
operación de transferencia operativa. Con este objetivo, el equipo
móvil de usuario puede estar provisto de un conjunto apilado de
protocolos, que se puede utilizar para desmontar un canal de
comunicaciones bajo protocolo Internet mediante el cual el equipo
móvil de usuario recibe una sesión de comunicaciones desde la red de
acceso bajo protocolo Internet. De este modo, el equipo móvil de
usuario puede suprimir la sesión de comunicaciones bajo protocolo
Internet, que se estableció mediante el canal de comunicaciones bajo
protocolo Internet y comunicar datos de señalización con un
controlador de pasarela de medios para desmontar el canal de
comunicaciones establecido mediante la pasarela de datos en paquetes
de la red WLAN a la red UMTS.
En otro ejemplo ilustrativo, y en particular si
un nodo correspondiente, al que se haya establecido una sesión de
comunicaciones, está dentro de la red de conmutación de circuitos,
los datos comunicados, utilizando paquetes de Internet, se encaminan
a través de una pasarela de medios, de modo que se pueda identificar
una sesión de protocolo Internet correcta para encaminar los
paquetes bajo protocolo Internet (paquetes IP) al nodo
correspondiente. La pasarela de medios se controla por un
controlador de pasarela de medios proporcionado en una red central
de IP. Datos de señalización, tales como mensajes SIP, se comunican
al dispositivo controlador de pasarela de medios, que responde a los
mensajes que se comunican para controlar la sesión de comunicaciones
con el fin de configurar la pasarela de medios, de conformidad con
los mensajes.
En otro ejemplo ilustrativo, el nodo
correspondiente está unido a una red de IP y por lo tanto, antes de
la operación de transferencia de la llamada, es del tipo
voice-over IP ("voz sobre IP") y después de la
operación transferencia de la llamada se encamina a través de la
pasarela de medios. En otro ejemplo ilustrativo, el nodo
correspondiente está unido a la red pública de telefonía conmutada
(PSTN) o celular, en cuyo caso, antes de la operación de
transferencia,la llamada se encamina a través de la pasarela de
medios, porque el equipo del usuario está inicialmente presente en
una red de IP y después de la transferencia, la llamada es una
llamada de circuitos conmutados y no se encamina a través de la
pasarela de medios.
Aunque el canal de comunicaciones de conmutación
de paquetes y el canal de comunicaciones de conmutación de circuitos
podría establecerse utilizando la infraestructura de la red de radio
y la infraestructura de red central común, podrían proporcionarse
utilizando la red de radio separada y/o la infraestructura de la red
central.
Otros varios aspectos y características de la
presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas y
comprenden un equipo móvil de usuario, un método de
telecomunicaciones y un producto de programa informático.
Formas de realización de la presente invención
se describirán, a continuación, a modo de ejemplo solamente, con
referencia a los dibujos adjuntos, en donde los componentes
similares están provistos de las correspondientes referencias
numéricas similares y en los que:
La Figura 1A representa, de forma esquemática,
un sistema de comunicaciones según una forma de realización de la
presente invención, antes de una operación de transferencia desde
una red de acceso a otra red de acceso;
La Figura 1B representa, de forma esquemática,
un sistema de telecomunicaciones según otra forma de realización de
la presente invención, antes de una operación de transferencia desde
una red de acceso a otra red de acceso;
La Figura 2A es una representación esquemática
del sistema de telecomunicaciones de la Figura 1A durante el
procedimiento de la operación de transferencia;
La Figura 2B representa, de forma esquemática,
el sistema de telecomunicaciones de la Figura 1B durante el
procedimiento de la operación de transferencia;
La Figura 3A representa, de forma esquemática,
el sistema de telecomunicaciones de las Figuras 1A y 2A después de
que se haya completado el procedimiento de una operación de
transferencia;
La Figura 3B representa, de forma esquemática,
el sistema de telecomunicaciones de las Figuras 1B y 2B después de
que se haya completado el procedimiento de una operación de
transferencia;
La Figura 4 es un diagrama de flujo esquemático
que ilustra un procedimiento de una operación de transferencia,
según una forma de realización de la invención;
La Figura 5 representa, de forma esquemática, el
flujo de datos de señalización, utilizado en un procedimiento de
transferencia controlado, según una forma de realización de la
invención;
La Figura 6 ilustra, de forma esquemática, el
flujo de datos de señalización para un procedimiento de
transferencia, que se controla por un equipo móvil de usuario según
una forma de realización de la invención y
La Figura 7 ilustra, de forma esquemática, la
arquitectura funcional de un equipo móvil de usuario, que controla
el procedimiento de la operación de transferencia representado en la
Figura 6.
Haciendo referencia a la Figura 1A, se muestra
un sistema de telecomunicaciones para comprender una red central
bajo protocolo Internet (IP) 10, una red de área local inalámbrica
(WLAN) 20 y una red UMTS 30. La red de área local inalámbrica
proporciona la gestión de redes de área local mediante, por ejemplo,
un enlace de radio. La red UMTS proporciona comunicaciones de área
ancha mediante canales de conmutación de paquetes y de conmutación
de circuitos. La red central IP 10 controla las comunicaciones bajo
protocolo Internet, entre el equipo móvil de usuario afiliado con
las redes de acceso incorporadas. En particular, en el presente
ejemplo, la red central IP 10 controla las comunicaciones bajo
protocolo Internet entre un equipo de usuario (UE) 22 que está
dentro de las áreas de cobertura de la red WLAN 20 y la red UMTS 30
y un nodo correspondiente (CN) 42, que está afiliado con una red de
comunicaciones bajo protocolo IP (no representado). En la Figura 1A,
los enlaces de comunicaciones entre los diversos elementos de red
que comunican datos de medios entre el equipo de usuario 22 y el
nodo correspondiente 42 se ilustran mediante líneas continuas. En
contraste, los enlaces de comunicaciones no utilizados para
comunicar datos de medios entre el equipo de usuario 22 y el nodo
correspondiente 42, que incluye enlaces de comunicaciones que
comunican datos de señalización en lugar de datos de medios, se
ilustran por líneas de trazos. Por lo tanto, se puede deducir que el
equipo de usuario 22 es capaz de comunicarse con el nodo
correspondiente 42 a través de la red WLAN 20. Más concretamente, el
equipo de usuario 22 puede transmitir datos a, y recibir datos
desde, un punto de acceso (AP) 24 a través de un enlace radio. El
punto de acceso 24 está en comunicación con una pasarela de datos en
paquetes 26 que puede comunicar mensajes de señalización a la red
central IP 10, en particular a un gestor de movilidad de protocolos
Internet 12 en la red central IP 10 y puede comunicar datos de
medios entre el equipo de usuario 22 y redes externas y en
particular, al nodo correspondiente 42.
La red central IP 10 es capaz de controlar una
pasarela de medios 50 utilizando un Controlador de Pasarela de
Medios (MGC) 14. En la Figura 1A, el equipo de usuario 22 no está
actualmente en comunicación utilizando la red UMTS 30 y por lo
tanto, los elementos de red y sus interconexiones se representan
utilizando líneas de trazos. Un nodo B 31, un nodo B 32 y un nodo B
33 se representan y son utilizables para la comunicación con un
equipo móvil de usuario dentro de su área de cobertura a través de
un enlace de radio. Un controlador de red de radio (RNC) 34 está
dispuesto para controlar las comunicaciones utilizando el nodo B 31
y un controlador de red de radio 35 está dispuesto para controlar
las comunicaciones utilizando el nodo B 32 y el nodo B 33.
Los datos que se comunican a o desde un equipo
móvil de usuario, en contacto de radio con uno de los nodos B, se
comunicarán mediante una respectiva RNC 34, 35 a un Centro de
Conmutación de Comunicaciones Móviles (MSC) 36 o un Nodo de Soporte
de Servicio de GPRS (SGSN) 37, dependiendo de que se esté utilizando
un canal de comunicaciones de conmutación de circuitos o un canal de
comunicaciones de conmutación de paquetes para soportar una sesión
de comunicaciones. En particular, cuando se utiliza un canal de
comunicaciones de conmutación de paquetes, los datos que se están
comunicando, a y desde un equipo móvil de usuario, se encaminan a
través del nodo SGSN 37 a un nodo de soporte para la pasarela de
GPRS (GGSN) 38 y a continuación a la pasarela de medios 50. Como
alternativa, cuando se utiliza un canal de comunicaciones de
conmutación de circuitos, los datos que se están comunicando, a y
desde, un equipo móvil de usuario, se encaminan a través del centro
MSC 36 a la pasarela de medios 50.
Haciendo referencia a la Figura 1B, se
representa el sistema de comunicaciones de la Figura 1A, pero con el
nodo correspondiente 42 de la Figura 1A siendo sustituido con un
nodo correspondiente 42' que está presente en, y afiliado a, la red
UMTS 30, según se representa en el diagrama. Como alternativa, el
nodo correspondiente podría ser parte de una red telefónica
conmutada pública (PSTN). En consecuencia, los datos de medios se
comunican desde la pasarela de datos en paquetes 26 a la pasarela de
medios 50, a través de la red central IP 10. A continuación, los
datos de medios se comunican desde la pasarela de medios 50 al nodo
correspondiente 42' a través del centro MSC 36, el centro RNC 34 y
el nodo B 31.
Haciendo referencia a la Figura 2A, el sistema
de telecomunicaciones representado en la Figura 1A se ilustra para
un estado operativo en el que se está produciendo una operación de
transferencia de la sesión de comunicaciones entre el equipo de
usuario 22 y el nodo correspondiente 42, desde la red WLAN 20 a la
red UMTS 30, con las correspondientes características representadas
en la Figura 1A y Figura 2A provistas de las mismas referencias
numéricas. Se puede deducir de la representación de la Figura 2A que
el equipo de usuario 22 ya no está dentro del área de cobertura de
la red WLAN 20. El equipo de usuario 22 está ahora servido solamente
por la red UMTS 30. Según se ilustra por una línea continua en la
Figura 2, los datos de medios se comunican entre los diversos
elementos de red entre el equipo de usuario 22 y el nodo
correspondiente 42 y por lo tanto, sigue una diferente ruta de la
ilustrada en la Figura 1A. En particular, mientras en la
representación de la Figura 1A, los datos de medios se comunicaban a
la pasarela de medios y más adelante al nodo correspondiente 42 a
través de un punto de acceso 24 y una pasarela de datos en paquetes
26, esta ruta de la señal ya no es utilizada por el equipo móvil de
usuario 22 y por ello, los datos de medios se comunican, en cambio,
a través de la red UMTS 30. El equipo de usuario UE 22 está en
contacto de radio con el nodo B 32, que funciona bajo el control del
RNC 35. Durante el procedimiento de la operación de transferencia,
los datos de medios se comunican entre el equipo de usuario 22 y la
pasarela de medios 50, a través de la red SGSN 37 y la red GGSN
38.
Se describirá a continuación el control del
procedimiento de transferencia. Cuando el equipo de usuario 22 se
desplaza fuera del área de cobertura de la red WLAN 20, el equipo de
usuario UE 22 comunicará un mensaje en el que se indique la pérdida
al gestor IPMM 12 de la red central IP 10. El equipo de usuario UE
22 o el IPMM 12, emitiendo señales de control al equipo de usuario
UE 22, iniciarán, a continuación, el procedimiento de transferencia
desde la red WLAN a la red UMTS, de modo que el controlador MGC
encamine la sesión de comunicaciones a la pasarela de medios 50 a
través de la red UMTS. En la Figura 2A, se proporciona la sesión de
comunicaciones mediante un canal de comunicaciones de conmutación de
paquetes de la red UMTS y en particular, se encamina a la pasarela
de medios (si el nodo correspondiente está en la red de acceso bajo
protocolo Internet) a través de la red SGSN y GGSN, que son
elementos de paquetes conmutados de la red UMTS 30. El tiempo
necesario para transmitir datos en una sesión de conmutación de
paquetes UMTS ya activada por contexto de PDP es muy pequeño y por
ello, se puede proporcionar un servicio comparativamente
ininterrumpido. Ésta es la razón por la que el canal de
comunicaciones de conmutación de paquetes está siempre
"activado", pero no utilizado, a no ser que se envíen realmente
datos.
Haciendo referencia a la Figura 2B, se
representa el sistema de telecomunicaciones de la Figura 2A, pero
con el nodo correspondiente 42 de la Figura 2A siendo sustituido con
un nodo correspondiente 42' que está presente en, y afiliado a, la
red UMTS 30. Es decir, la Figura 2B representa el sistema de
telecomunicaciones de la Figura 1B para un estado operativo en el
que se está produciendo una operación de transferencia de la sesión
de comunicaciones entre el equipo de usuario 22 y el nodo
correspondiente 42, desde la red WLAN 20 a la red UMTS 30. Los datos
de medios se comunican, en este caso, entre el equipo de usuario UE
22 y el nodo correspondiente 42' a través del nodo B 32, el RNC 35,
la SGSN 37, la GGSN 38, la pasarela de medios 50, el MSC 36, el RNC
34 y el nodo B 31.
Haciendo referencia a la Figura 3A, se ilustra
el sistema de comunicaciones representado en las Figuras 1A y 2A
para un estado operativo en el que se está produciendo una operación
de transferencia de la sesión de comunicaciones entre el equipo de
usuario 22 y el nodo correspondiente 42, desde la red WLAN 20 a la
interfaz de conmutación de paquetes de la red UMTS 30, con las
correspondientes características operativas estando provistas de las
mismas referencias numéricas. Como en el caso de la Figura 2A, la
sesión de comunicaciones se proporciona utilizando la red UMTS 30,
pero ahora se proporciona utilizando un canal de conmutación de
circuitos en lugar de un canal de conmutación de paquetes. En
consecuencia, los datos de señalización y los datos de medios se
siguen comunicando a través del enlace de radio entre el equipo de
usuario 22 y el nodo B 32 bajo el control de RNC 35, pero en la
Figura 3A, en lugar de la comunicación a través de la red SGSN y de
la red GGSN, el MSC 36 se utiliza, en cambio, para proporcionar un
canal de comunicaciones de conmutación de circuitos a la pasarela de
medios 50. En condiciones normales, el tiempo necesario para el
establecimiento de este canal de comunicaciones de conmutación de
circuitos será aproximadamente de 4 a 6 segundos. El procedimiento
de establecimiento se inicia junto con la operación de transferencia
inicial desde la red WLAN 20 a la interfaz de conmutación de
paquetes de la red UMTS 30 y hasta que se complete el procedimiento
de establecimiento y se establezca el canal de conmutación de
circuitos, la comunicación entre el equipo de usuario 22 y el nodo
correspondiente 42 se proporcionará por el canal de comunicaciones
de conmutación de paquetes, según se representa en la Figura 2A.
Como en el caso de la Figura 2A, el control de la pasarela de medios
para encaminar datos de medios entre la red UMTS 30 y el nodo
correspondiente 42, si está en la red de acceso bajo protocolo
Internet, se proporciona el controlador de pasarela de medios MGC
14. La comparación de las Figuras 2A y 3A da a conocer que gran
parte de la infraestructura de red para los canales de conmutación
de paquetes y de conmutación de circuitos de la red UMTS son la
misma. En el ejemplo representado en las Figuras 2A y 3A, solamente
el uso de la red SGSN 37 y la red GGSN 38 dependerá de si se está
utilizando un canal de comunicaciones de conmutación de paquetes o
de conmutación de circuitos. Otros elementos son comunes a las
comunicaciones en el canal de comunicaciones de conmutación de
paquetes o el de conmutación de circuitos.
Se apreciará que aunque el nodo correspondiente
42, representado en las Figuras 1A a 3A, no está afiliado con la red
WLAN 20 o la red UMTS 30, podría igualmente proporcionarse en una u
otra de estas redes. Si el nodo correspondiente tuviera que estar
presente en la misma u otra red de acceso bajo protocolo Internet,
en ese caso, las llamadas serían gestionadas en el interior de la
red de acceso bajo protocolo Internet, sin necesidad de comunicarse
a través de la pasarela de medios 50 cuando el equipo de usuario 22
esté presente en el área de cobertura de red WLAN. Si el nodo
correspondiente tuviera que estar presente en la red UMTS 30, en tal
caso, las llamadas serían gestionadas dentro de la red UMTS 30,
cuando el equipo de usuario se haya desplazado fuera del área de
cobertura de la red WLAN. Este último marco operativo es el que se
representa por las Figuras 1B, 2B y 3B.
Haciendo referencia a la Figura 3B, se
representa el sistema de telecomunicaciones de la Figura 3A, pero
con el nodo correspondiente 42 de la Figura 3A siendo sustituido por
un nodo correspondiente 42' que está presente en, y afiliado a, la
red UMTS 30. Es decir, la Figura 3B representa el sistema de
telecomunicaciones de las Figuras 1B y 2B para un estado operativo
en el que se ha completado una operación de transferencia de la
sesión de comunicaciones entre el equipo de usuario 22 y el nodo
correspondiente 42, desde la red WLAN 20 a la red UMTS 30. En este
caso, los datos de medios se comunican entre el equipo de usuario UE
22 y el nodo correspondiente 42' a través del nodo B 32, el RNC 35,
el MSC 36, el RNC 34 y el nodo B 31.
En la Figura 4, se representa un diagrama de
flujo que ilustra, de forma esquemática, un procedimiento de
transferencia ejemplo, que se puede utilizar para el sistema de
comunicaciones de las Figuras 1A, 2A y 3A. En una etapa S1, el
equipo móvil de usuario 22 se activa cuando está en áreas de
cobertura de una red WLAN 20 y de una red UMTS 30 a la vez. En una
etapa S2, se establece una sesión de comunicaciones desde el equipo
de usuario 22 o al equipo de usuario 22, a o desde, el nodo
correspondiente 42. Como resultado, en una etapa S3, se establece el
canal de comunicaciones que hace que la red WLAN 20 comunique datos
de medios. Mientras tanto, en una etapa S4, se establece un canal de
comunicaciones de conmutación de paquetes, en la red UMTS, como una
reserva operativa para la red WLAN 20 en el caso de que ocurriera
una operación de transferencia, tal como cuando el equipo móvil de
usuario se desplaza fuera de un área de cobertura de la red WLAN.
Posteriormente, en una etapa S5, el equipo de usuario 22 sale del
área de cobertura de la red WLAN, mientras la sesión de
comunicaciones está todavía en curso. Para proporcionar continuidad
en la llamada, el establecimiento del canal de comunicaciones de
conmutación de paquetes en UMTS en la etapa S4 se activa en una
etapa S6. Esta etapa de activación sucede con gran rapidez, de modo
que no resultaría una eliminación de llamada, ni se producirla una
importante discontinuidad en la llamada. Mientras tanto, en una
etapa S7, se establece un canal de comunicaciones de conmutación de
circuitos UMTS. Este procedimiento es más lento, necesitando, en
condiciones normales, de 4 a 6 segundos para completarse. Una vez
terminado el establecimiento del canal de conmutación de circuitos
en una etapa S8, la llamada se transfiere desde el canal de
conmutación de paquetes al canal de conmutación de circuitos en la
etapa S9. Según se describió anteriormente, para proporcionar una
comunicación con bajo retardo de datos de medios, se proporcionaría,
en última instancia, un canal de comunicaciones de red UMTS,
utilizando un canal de conmutación de circuitos porque el canal de
conmutación de paquetes está limitado en ancho de banda y por lo
tanto, no es un recurso efectivo para el operador. Sin embargo,
hasta que se haya establecido el canal de conmutación de circuitos,
se puede utilizar el canal de conmutación de paquetes para
proporcionar continuidad de servicio, aunque posiblemente con una
más baja calidad o con alguna limitación de servicio.
En la Figura 5, se representa, de forma
esquemática, el flujo de datos de señalización utilizado en un
procedimiento de transferencia de sesión de comunicaciones
controlada por red. Las entidades de redes funcionales, presentes en
la representación de la Figura 5, son el equipo de usuario (UE), una
pasarela de datos en paquetes (PDG), un nodo de soporte de GPRS de
pasarela (GGSN), un elemento de red de conmutación de circuitos (CS)
y un Gestor de Movilidad bajo protocolo Internet (IPMM). El
procedimiento de transferencia controlado por red utiliza un gestor
de movilidad bajo protocolo Internet (IPMM), en la red central, para
controlar la operación de transferencia desde una red WLAN a una red
celular de conmutación de circuitos. El equipo de usuario UE 22 y,
si se utiliza, el gestor IPMM requiere la activación en todo momento
de un contexto de protocolo de datos en paquetes (PDP) (donde esté
situado el equipo del usuario, en el dominio de WLAN IP o en el
dominio CS) para poder intercambiar mensajes de señalización, que
permitan la decisión y control de la transferencia. En consecuencia,
cuando una sesión de voz del tipo
voice-over-IP (VoIP) se está
ejecutando en una red IP (bajo la cobertura de red WLAN), se activa
un contexto de PDP en la interfaz de conmutación de paquetes UMTS de
la red UMTS. Más concretamente, haciendo referencia a la Figura 5,
en una etapa S101, el equipo de usuario comunica un mensaje de
activación de contexto de PDP al GGSN en la red UMTS para activar el
contexto de PDP y establecer una sesión de comunicaciones utilizando
el canal de conmutación de paquetes de la red UMTS. Según se
describió anteriormente, el ancho de banda se utilizará por este
canal a no ser que se esté utilizando realmente para comunicar datos
de medios. En una etapa S102, el equipo de usuario presenta una
sesión de llamada activa en la red WLAN; sin embargo, en una etapa
S103, el equipo de usuario se aleja de la red WLAN y por ello,
pierde cobertura. Una vez perdida la cobertura, el equipo de usuario
comunica un mensaje de control al gestor IPMM en una etapa S104.
Como resultado de este mensaje, el IPMM decide realizar la
transferencia de la sesión de comunicaciones al campo de conmutación
de circuitos de la red UMTS, en una etapa S105. A continuación, se
reemite una instrucción de transferencia desde el gestor IPMM al
equipo de usuario, en una etapa S106. El procedimiento de
transferencia implica dos etapas principales. La primera etapa,
realizada en una etapa S107, es la transferencia de la sesión de
VoIP, desde la red WLAN al dominio de conmutación de paquetes de la
red UMTS, que fue ya establecido en la etapa S101 por el mensaje de
activación del contexto de PDP. Un mensaje de confirmación de
instrucción de transferencia se comunica desde el equipo de usuario
al IPMM en una etapa S108 para indicar que el equipo de usuario ha
recibido la instrucción de transferencia desde el gestor IPMM y ha
realizado la primera etapa de la transferencia conmutando al dominio
de conmutación de paquetes. Al mismo tiempo de la transferencia de
la sesión de VoIP al dominio de conmutación de paquetes, se comunica
una petición de establecimiento de llamada, desde el equipo de
usuario a la interfaz de conmutación de circuitos, en una etapa
S109, para establecer un canal de comunicaciones en el dominio de
conmutación de circuitos. En una etapa S110, el equipo de usuario
establece la llamada de conmutación de circuitos, después de cuya
operación, en una etapa S111, la interfaz de conmutación de
circuitos comunica un mensaje completo de establecimiento de nuevo
al equipo de usuario. La segunda etapa del procedimiento de
transferencia se produce en una etapa S112, en donde la sesión de
VoIP se transfiere desde el dominio de conmutación de paquetes, de
la red UMTS, al dominio de conmutación de circuitos de la red UMTS.
Por último, en una etapa S113, el equipo de usuario comunica un
mensaje de confirmación de instrucción de transferencia para indicar
que el equipo de usuario ha realizado la segunda etapa de la
transferencia conmutando al dominio de conmutación de circuitos.
Por lo tanto, se entenderá que el IPMM conmuta
temporalmente la sesión de comunicaciones del equipo de usuario
desde la red WLAN IP a la interfaz UMTS de conmutación de paquetes
de la red celular, utilizando mecanismos del IPMM estándar. Dicho de
otro modo, la sesión de VoIP/vídeo se conmuta desde el canal de
vídeo/VoIP de la red WLAN a un canal de vídeo/VoIP de UMTS de
conmutación de paquetes. En paralelo, se inicia el establecimiento
de una llamada en el dominio de UMTS de conmutación de circuitos. El
canal de vídeo/VoIP de UMTS de conmutación de paquetes dura hasta
que se establezca la sesión de conmutación de circuitos y entonces,
la llamada se conmuta desde la interfaz de sesión de vídeo/VoIP de
UMTS, de conmutación de paquetes, a la interfaz celular de
conmutación de circuitos, utilizando mecanismos definidos de 3GPP
estándar. A continuación, se interrumpe el funcionamiento del canal
de vídeo/VoIP de conmutación de paquetes.
En la Figura 6 se representa, de forma
esquemática, el flujo de datos de señalización utilizado en una
sesión de comunicaciones controlada por un equipo móvil de usuario.
Las entidades de redes funcionales, presentes en la Figura 6, son el
equipo de usuario (UE), una pasarela de datos en paquetes (PDG), un
Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela (GGSN) y un elemento de red de
conmutación de circuitos (CS). Mientras que la Figura 5 se relaciona
con un procedimiento de transferencia controlado por red, la Figura
6 se relaciona con un procedimiento de transferencia controlado por
un equipo móvil de usuario. Varias de las etapas iniciales de los
dos procedimientos son idénticas, en particular las etapas S201,
S202 y S203 son idénticas con las etapas S101, S102 y S103
representadas en la Figura 5 y serán aquí repetidas. Sin embargo, en
una etapa S204, divergen los procedimientos controlados por un
equipo móvil de usuario y por la red y en el procedimiento
controlado por equipo móvil de usuario, representado en la Figura 6,
el equipo de usuario decide, por sí mismo, realizar la transferencia
al dominio de conmutación de circuitos de la red UMTS. Como
resultado de esta decisión, un mensaje de petición de
establecimiento de llamada se comunica desde el equipo de usuario a
la interfaz de conmutación de circuitos en una etapa S205 para
iniciar el proceso de establecimiento para el dominio de conmutación
de circuitos. Como en el caso del procedimiento de transferencia
controlado por red, están presentes dos etapas. La primera etapa, en
S206, es la transferencia de la sesión de VoIP, desde la red WLAN al
dominio de conmutación de paquetes de la red UMTS, que ha sido ya
establecida en la etapa S201, por el mensaje de activación del
contexto PDP. A continuación, el equipo de usuario establece una
llamada de conmutación de circuitos en una etapa S207 y la interfaz
de conmutación de circuitos comunica un mensaje completo de
establecimiento al equipo de usuario en una etapa S208. En la
segunda etapa del procedimiento de transferencia, la sesión de VoIP
se transfiere desde el dominio de conmutación de paquetes al dominio
de conmutación de circuitos.
En la Figura 7, se representa, de forma
esquemática, la arquitectura funcional de un equipo móvil de
usuario, que controla el procedimiento de transferencia de la sesión
de comunicaciones representado en la Figura 6. Se proporciona una
lógica de gestión de decisiones de transferencia 710 que realiza el
procesamiento de decisiones requerido para su acción, en la etapa
S204 representada en la Figura 6. La lógica de gestión de decisiones
de transferencia 710 selecciona, además, una aplicación adecuada de
VoIP 720 y una aplicación de voz de conmutación de circuitos 730,
dependiendo del tipo de canal de comunicaciones proporcionado y en
particular, dependiendo de si el canal de comunicaciones es un canal
basado en protocolo IP o un canal de conmutación de circuitos.
Cuando se selecciona la aplicación de VoIP, proporcionará una
funcionalidad de comunicaciones con cualquier canal de
comunicaciones con base de protocolo IP proporcionada. Este último
podría ser un canal de red WLAN basado en protocolo IP 740 o un
canal de UMTS de conmutación de paquetes 750. Cuando se selecciona
la aplicación de voz de conmutación de circuitos, proporcionará una
funcionalidad de comunicaciones con una sesión de comunicaciones de
conmutación de circuitos 760.
Varias modificaciones se pueden realizar a las
formas de realización descritas anteriormente sin desviarse del
alcance de protección de la presente invención. Varios otros
aspectos y características de la presente invención se definen en
las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un sistema de telecomunicaciones destinado a
proporcionar comunicaciones móviles a un equipo móvil de usuario,
comprendiendo dicho sistema:
una red de acceso bajo protocolo Internet (10)
dispuesta para proporcionar una funcionalidad de comunicaciones
móviles a un equipo móvil (22) de usuario, en el interior de una
zona de cobertura de comunicación inalámbrica proporcionada por la
red de acceso bajo protocolo Internet, estando las comunicaciones
móviles proporcionadas con la ayuda de un protocolo Internet,
una red de radio móvil celular (30) dispuesta
para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a un equipo
móvil (22) de usuario, en el interior de una zona de cobertura de
comunicación inalámbrica proporcionada por la red de radio móvil
celular, estando las comunicaciones móviles aseguradas con la ayuda
de un canal de comunicación de conmutación por paquetes, en donde
los datos están divididos en paquetes y comunicados sobre un soporte
de comunicación compartido con otros paquetes de datos y un canal de
comunicación de conmutación de circuitos, en donde los datos son
comunicados a través de un canal de comunicación provisto de un
ancho de banda dedicado,
estando un equipo móvil de usuario previsto para
activar un enlace en la red de radio móvil celular, que utiliza el
canal de comunicación de conmutación por paquetes recibiendo un
servicio de comunicaciones a través de la red de acceso bajo
protocolo Internet,
comunicar, a través del enlace en el canal de
conmutación por paquetes, de la red de radio móvil celular, en
respuesta a una operación de transferencia con el objetivo de hacer
transmitir la afiliación del equipo móvil de usuario de la red de
acceso, bajo protocolo Internet, a la red de radio móvil
celular,
establecer un enlace en la red de radio móvil
celular, que utiliza el canal de conmutación de circuitos, en
respuesta a la operación de transferencia,
continuar comunicándose a través del enlace en
el canal de conmutación por paquetes, mientras que el enlace en el
canal de conmutación de circuitos está en curso de establecimiento
y
comunicar, a través del enlace en el canal de
conmutación de circuitos, una vez que se haya establecido el canal
de conmutación de circuitos.
2. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 1, estando la operación de transferencia generada por
el equipo móvil (22) de usuario.
3. Sistema de telecomunicaciones según la
reivindicación 1, que comprende una red central bajo protocolo
Internet provista de un gestor (12) de movilidad, siendo la
operación de transferencia generada por el gestor de movilidad.
4. Sistema de telecomunicaciones según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, proporcionando el
servicio de comunicaciones en tiempo real entre el equipo móvil de
usuario y otro equipo móvil de usuario.
5. Sistema de telecomunicaciones según una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, utilizando el enlace,
en la red de radio móvil celular, el canal de comunicación de
conmutación por paquetes que se establece cuando el servicio de
comunicaciones proporcionado a través de la red de acceso bajo
protocolo Internet también se establece.
6. Equipo móvil (22) de usuario dispuesto para
acceder a una red (10) de acceso bajo protocolo Internet prevista
para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a equipos
móviles de usuario, en el interior de una zona de cobertura de
comunicación inalámbrica proporcionada por la red de acceso bajo
protocolo Internet, siendo proporcionadas las comunicaciones móviles
con la ayuda de un protocolo Internet y
una red de radio móvil celular (30) prevista
para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a equipos
móviles de usuario, en el interior de una zona de cobertura de
comunicación inalámbrica mediante la red de radio móvil celular,
siendo proporcionadas las comunicaciones móviles con la ayuda de un
canal de comunicación de conmutación por paquetes, en donde los
datos son divididos en paquetes y comunicados sobre un soporte de
comunicación compartida con los demás paquetes de datos o de un
canal de comunicación de conmutación de circuitos, en donde los
datos se comunican en un canal de telecomunicaciones provisto de un
ancho de banda
dedicado;
dedicado;
estando el equipo móvil de usuario previsto para
activar un enlace, en la red de radio móvil celular, utilizando el
canal de comunicación de conmutación por paquetes, que recibe un
servicio de comunicaciones a través de la red de acceso bajo
protocolo
Internet,
Internet,
comunicar, a través del enlace en el canal de
conmutación por paquetes de la red de radio móvil celular, en
respuesta a una operación de transferencia para cambiar la
afiliación del equipo móvil de usuario, desde la red de acceso bajo
protocolo Internet a la red de radio móvil celular,
establecer un enlace en la red de radio móvil
celular, que utiliza el canal de conmutación de circuitos en
respuesta a la operación de transferencia,
continuar la comunicación, a través del enlace
en el canal de conmutación por paquetes, mientras que el enlace en
el canal de conmutación de circuitos está en curso de
establecimiento y
comunicar, a través del enlace en el canal de
conmutación de circuitos, una vez que se haya establecido el canal
de conmutación de circuitos.
7. Método de telecomunicaciones destinado a
proporcionar comunicaciones móviles a un equipo móvil (22) de
usuario a través de una red (10) de acceso bajo protocolo Internet,
dispuesta para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a
equipos móviles de usuarios, en el interior de una zona de cobertura
de comunicación inalámbrica proporcionada por la red de acceso bajo
protocolo Internet, estando las comunicaciones móviles aseguradas
con la ayuda de un protocolo Internet y
una red de radio móvil celular (30) dispuesta
para ofrecer una funcionalidad de comunicaciones móviles a equipos
móviles de usuario, en el interior de una zona de cobertura de
comunicación inalámbrica asegurada por la red de radio móvil
celular, estando las comunicaciones móviles proporcionadas por la
ayuda de un canal de comunicación de conmutación por paquetes, en
donde los datos están divididos en paquetes y conmutados sobre un
soporte de comunicación compartida con otros paquetes de datos o un
canal de comunicación de conmutación de circuitos, en donde los
datos son comunicados en un canal de comunicación provisto de un
ancho de banda dedicado,
el método que presenta las etapas que consisten
en:
activar un enlace en la red de radio móvil
celular, que utiliza el canal de comunicación de conmutación por
paquetes recibiendo un servicio de comunicaciones a través de la red
de acceso bajo protocolo Internet,
comunicar, a través del enlace en el canal de
conmutación por paquetes de la red de radio móvil celular, en
respuesta a una operación de transferencia con el motivo de hacer
pasar la afiliación del equipo móvil de usuario, de la red de acceso
bajo protocolo Internet, a la red de radio móvil celular,
establecer un enlace en la red de radio
móvil
celular, utilizando el canal de conmutación de circuitos, en respuesta a la operación de transferencia,
celular, utilizando el canal de conmutación de circuitos, en respuesta a la operación de transferencia,
continuar comunicándose a través del enlace en
el canal de conmutación por paquetes, mientras que el enlace en el
canal de conmutación de circuitos está en curso de
establecimiento,
comunicar a través del enlace en el canal de
conmutación de circuitos, una vez que se haya establecido el canal
de conmutación de circuitos.
8. Un producto de programa informático que,
cuando se instala en un aparato de procesamiento de datos, pone en
práctica el método según la reivindicación 7.
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