ES2564657T3 - Infraestructura de red profesional de radiocomunicación - Google Patents

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ES2564657T3
ES2564657T3 ES10773651.4T ES10773651T ES2564657T3 ES 2564657 T3 ES2564657 T3 ES 2564657T3 ES 10773651 T ES10773651 T ES 10773651T ES 2564657 T3 ES2564657 T3 ES 2564657T3
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Abstract

Infraestructura (20) de red profesional de radiocomunicación que funciona en modo paquetes, estando compuesta la citada infraestructura (20) de un controlador de lugar (22) de una zona geográfica determinada (Z) compuesta al menos de una estación de base (28) apta para asegurar la transmisión y la recepción por radio con al menos un terminal de usuario (23) que se encuentra en al menos una célula (29) conectada a la citada estación de base (28), estando compuesta la citada infraestructura (20) además de unos medios de gestión centralizada (21), que están compuestos por: - al menos una aplicación centralizada (25) apta para comunicar con una primera aplicación (25T) incluida en el citado terminal (23); - medios de supervisión centralizada (51) aptos para detectar si la citada infraestructura (20) está en un estado de funcionamiento nominal o aislado; y - medios de conexión centralizada (26) a una red centralizada de paquetes para establecer un acceso entre la citada al menos una aplicación centralizada (25) y la citada primera aplicación (25T) durante un funcionamiento de la citada infraestructura (20) detectado según un estado nominal; estando compuesto el citado controlador de lugar (22) de: - al menos una aplicación local de comunicación (30) apta para comunicar con una segunda aplicación (30T) incluida en el citado terminal de usuario (23); - medios de supervisión local (50) aptos para detectar si la citada infraestructura (20) está en un estado de funcionamiento nominal o aislado; - medios de autenticación y de control (31) de los terminales de usuarios, aptos para autenticar los terminales de usuarios que pertenecen a la citada red profesional; - una pasarela de distribución (32) que asegura la recepción y la emisión por radio con la citada al menos una estación de base (28); y - medios de conexión local (33) a una red local de paquetes para establecer un acceso entre la citada aplicación local de comunicación (30) y la citada segunda aplicación (30T) durante un funcionamiento de la citada infraestructura (20) detectada según un estado aislado; estando caracterizada la citada infraestructura (20) por que:

Description

DESCRIPCION
Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion
El presente invento se refiere a una infraestructura de red profesional de radiocomunicacion PMR.
Las redes profesionales de comunicacion PMR (“Professional Mobile Radiocommunications”, en ingles), del tipo 5 TETRA (“Trans European Trunked Radio”) o TETRAPOL definida por el foro de industriales TETRAPOL (
http://www. Tetrapol.com) o incluso del tipo P25 definida por la “Telecommunications Industry Association (TIA)” para la “Association of Public-Safety Communications Officers (APCO)” son redes independientes de comunicacion movil dedicadas al uso de empresas o de administraciones, especialmente para asegurar la seguridad publica, la seguridad industrial o en las actividades de transporte. Las redes PMR son ampliamente utilizadas por los servicios 10 de seguridad publica (gendarmena y policia nacional, por ejemplo) y de asistencia, e igualmente por muchas otras categonas de usuarios (transportes publicos, aeropuertos...). Son redes privadas que presentan un alto nivel de seguridad. Las redes PMR actuales, basadas en las tecnologfas citadas anteriormente, son redes llamadas de banda estrecha, caracterizadas por un ancho de canal del orden de una decena de kiloherzios (kHz).
La estructura de las redes profesionales de comunicacion esta normalizada. Estas ultimas descansan sobre una 15 estructura de malla comun para todo tipo de redes de comunicacion. Los terminales moviles se conectan a la red por medio de puntos de acceso sin hilos, llamados estaciones de base.
Como esta representado en la figura 1, la arquitectura de una red PMR 1 del tipo de banda estrecha (narrowband, en ingles) se compone habitualmente de:
-un controlador de lugar 2(“site controller”, en ingles) que esta compuesto de:
20 ° un rele de radio 4 que integra un transmisor que funciona en emision /recepcion radio y dos o tres capas:
■ una capa ffsica PHY;
■ una capa de tipo MAC (“Media Access Control”, en ingles);
■ eventualmente una capa de tipo LLC (“Logical Link Control”, en ingles);
° aplicaciones embarcadas 3 para un funcionamiento mmimo a las que las terminales pueden tener acceso por 25 medio del rele de radio 4.
- medios 5 que permiten el acceso de las terminales 7 (solo ha sido representado aqu un terminal 7) a una serie de aplicaciones centralizadas 6 (o servicios centralizados 6) de comunicacion de mayor nivel que las aplicaciones embarcadas 3. Las aplicaciones 6 permiten especialmente en estado de funcionamiento nominal, asegurar la circulacion y la conmutacion de los datos de las comunicaciones entre los diferentes 30 terminales 7.
El controlador de lugar 2 trata de crear un lugar o zona geografica predefinida (llamada “resilient area”, en ingles) que se quiere proteger de manera resiliente (la resiliencia es la capacidad de un lugar para continuar funcionando en caso de avena, por ejemplo, del controlador central, de la red de transporte o de la mayona de las entidades redundantes del lugar). Esta zona esta compuesta de al menos un rele de radio y de al menos una celula.
35 El rele de radio 4 y los medios de acceso 5 permiten a los terminales tener acceso a las aplicaciones centralizadas 6 de comunicacion por medio de un canal 8 concedido de forma dinamica o “trunked”, en ingles.
En funcionamiento nominal, el terminal movil 7 tiene por tanto acceso a las aplicaciones centralizadas 6 que le permiten comunicarse con los terminales ligados a una comunicacion de grupo.
Sin embargo, si el canal de comunicacion 8 establecido entre el terminal movil 7 y los medios 5 es interrumpido 40 (tfpicamente por una perdida de las conexiones en lugares de difmil acceso o por una perdida de red), los sistemas PMR tienen una exigencia de mision critica. En este caso, la red PMR debe permitir pasar de un estado de funcionamiento nominal (canal 8) a un estado de funcionamiento aislado (canal 9). El controlador 2 va a detectar el estado de funcionamiento aislado y debe asegurar un funcionamiento mmimo de las comunicaciones de grupo del lugar, generado por el controlador 2. Asf, en el caso de un funcionamiento aislado, los terminales que pertenecen a 45 un mismo lugar tienen acceso por medio del rele 4 a una serie de aplicaciones 3 como mmimo; esta serie de aplicaciones 3 de funcionamiento mmimo comporta evidentemente menos aplicaciones que la serie de aplicaciones centralizadas 6, pero debe permitir asegurar como mmimo las comunicaciones verbales de grupos de terminales del lugar.
La evolucion de las redes de telecomunicacion y el crecimiento del alto caudal o capacidad incitan a los usuarios de 50 las redes PMR a pedir aplicaciones siempre mas evolucionadas, necesitando una banda de paso mas importante. Como consecuencia, es importante poder hacer evolucionar las redes PMR hacia caudales mayores de banda
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ancha correspondiente a un estandar de radiocomunicacion por movil de largo alcance del tipo LTE (“Long Term Evolution”, en ingles), o WIMAX (“Worldwide Interoperability for Microwave Access”, en ingles). Estas tecnologfas que permiten comunicaciones a muy alto caudal, tales como las tecnologfas LTE o WIMAX, a diferencia de las tecnologfas 2G o 3G, en las que se distingman los campos de conmutacion del circuito (“circuit switched”, en ingles) y de conmutacion de paquetes (“paquet switched”, en ingles), no poseen ahora nada mas que un solo campo paquete; asf, todos los servicios seran ofrecidos en IP (“Internet Protocol”, en ingles), incluidos los que eran ofrecidos antes por el campo de circuito, tales como la voz, la vision-foma,...Conviene sin embargo observar que las exigencias propias de las redes publicas que utilizan tecnologfas de muy alto caudal sin hilos tales como LTE o WIMAX son muy diferentes a las de las redes PMR. Asf, las nociones de misiones cnticas y de resiliencia (disponibilidad de la red incluso en el caso de perdida del acceso al controlador del lugar) propias de las redes PMR no son tomadas en consideracion en las tecnologfas de alto caudal del tipo LTE o WIMAX que se basan mas en tocar un maximo de usuarios con una gran densidad de lugares de radio.
Algunas tecnologfas como TETRA han evolucionado hacia mayores caudales TEDS (por TETRA Enhanced Data Systeme) en banda ancha con caudales del orden de algunos centenares de kbits/s. Este aumento importante del caudal, comparado con los sistemas de banda estrecha, no ofrece sin embargo nada mas que algunas nuevas aplicaciones de tipo E-Mail, acceso a internet/intranet, video de baja resolucion. De aqrn se deduce que el avance aportado por las tecnologfas de banda ancha es insuficiente y esta inadaptado a la evolucion de las aplicaciones actuales y a las crecientes necesidades de los diferentes usuarios (tfpicamente, el video de movil).
En este contexto, el invento trata de proponer una infraestructura de red profesional de radiocomunicacion que funciona en modo de paquetes y que permita una transferencia de datos con muy alto caudal al tiempo que tiene en cuenta las especificidades de las redes PMR. DURANTINI A ET AL: “Integration of Broadband Wireless Technologies and PMR Systems for Professional Communications” (XP031239280) describe la integracion de las tecnologfas sin hilo de banda ancha y PMR.
Con esta finalidad, el invento descansa sobre una infraestructura de red profesional de radiocomunicacion que funciona en modo paquetes, comprendiendo la citada infraestructura un controlador de lugar de una zona geografica determinada que se compone al menos de una estacion de base apta para asegurar la transmision y la recepcion por radio con al menos un terminal de usuario que se encuentra en al menos una celula unida a la citada estacion de base, estando caracterizada la citada infraestructura por que tiene ademas medios de gestion centralizada que estan compuestos de:
- al menos una aplicacion centralizada, apta para comunicar con una primera aplicacion comprendida en el citado terminal;
- medios de supervision centralizada, aptos para detectar si la citada infraestructura esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado; y
- medios de union centralizada a una red centralizada de paquetes para establecer un acceso entre la citada al menos una aplicacion centralizada y la citada primera aplicacion durante un funcionamiento de la citada infraestructura detectada segun un estado nominal;
estando compuesto el citado controlador de lugar de:
- al menos una aplicacion local de comunicacion, apta para comunicar con una segunda aplicacion comprendida en el citado terminal de usuario;
- medios de supervision local, aptos para detectar si la citada infraestructura esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado;
- medios de autenticacion y de control de terminales de usuarios, aptos para autenticar los terminales de usuarios que pertenecen a la citada red profesional;
- una pasarela de distribucion que asegura la recepcion y la emision por radio con la citada al menos una estacion de base; y
- medios de conexion local a una red local de paquetes para establecer un acceso entre la citada aplicacion local de comunicacion y la citada segunda aplicacion durante un funcionamiento de la citada infraestructura detectada segun un estado aislado; cuando la citada infraestructura se encuentra en un estado de funcionamiento nominal, se proporciona a cada terminal de usuario situado en la zona geografica determinada y unida al citada controlador de lugar:
- un canal de acceso centralizado que une la citada pasarela de distribucion con la citada aplicacion centralizada por medio de los citados primeros medios de conexion, siendo apto el citado terminal de usuario para ser conectado a los citados primeros medios de conexion a traves de la citada pasarela de distribucion por medio de un canal centralizado de datos que le es concedido de manera dinamica, pasando el citado canal centralizado de datos por el citado canal de acceso centralizado;
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- un canal de acceso local que une la citada pasarela de distribucion con la citada aplicacion local de comunicacion por medio de los citados segundos medios de conexion, siendo apto el citado terminal de usuario para ser conectado a los citados segundos medios de union a traves de la citada pasarela de distribucion por medio de un canal local de datos que le es concedido de manera dinamica, pasando el citado canal local de datos por el citado canal de acceso local; cuando la citada infraestructura esta en un estado de funcionamiento local en el transcurso del cual el acceso a los citados medios de gestion centralizada esta interrumpido, se proporciona a cada terminal de usuario situado en la zona geografica determinada y unido al citado controlador de lugar, unicamente el citado canal de acceso local, siendo apto el citado terminal de usuario para ser conectado a los citados segundos medios de conexion a traves de la citada pasarela de distribucion por medio del citado canal local de datos que le es concedido de manera dinamica y que pasa por el citado canal de acceso local.
Gracias al invento, la infraestructura segun el invento permite que el usuario de una red PMR tenga la vision y la impresion de una red global estandar. Segun el estado de funcionamiento nominal, todos los servicios estandar (aplicaciones centralizadas y eventualmente aplicaciones locales) estan disponibles. Segun el estado de funcionamiento aislado, todos los servicios locales (aplicaciones locales) son accesibles: el usuario tiene asf la impresion de tener un acceso a una red que utiliza las tecnologfas de muy alto caudal sin hilos, tales como las tecnologfas LTE o WIMAX completa estandar del tamano de un lugar.
Para hacer esto, se baja un punto de anclaje de la red al nivel de lugar y se hacen compatibles las exigencias (en particular las exigencias de resiliencia en el marco de una mision cntica) de una infraestructura de red profesional de radiocomunicacion PMR con una red de banda ancha que funciona en modo exclusivamente de paquetes del tipo LTE o WIMAX, y es posible transferir datos a muy alto caudal de tal manera que se puedan proponer funcionalidades evolucionadas a los usuarios, por ejemplo transferencias de videos en modo streaming que puedan servir a los servicios de polida. Redes de radiocomunicaciones tales como LTE o WIMAX funcionan completamente en modo todo IP; asf, la diferencia de las redes 2G o 3G en las que se distingrnan los campos de conmutacion del circuito y de conmutacion de paquetes, todos los servicios son ofrecidos aqrn en IP incluyendo lo que eran ofrecidos antes por el campo de circuito tales como la voz o la visio-foma.
La infraestructura segun el invento esta adaptada a los usuarios de red PMR puesto que permite responder a las exigencias de mision cntica encontradas por ejemplo durante una perdida de acceso a los medios de gestion centralizados en los lugares de diffcil acceso. En efecto, incluso si el canal centralizado de datos esta interrumpido, los terminales de usuarios que se encuentran en la zona geografica determinada (correspondiente a la zona de resiliencia de las redes PMR) cubierta por el controlador de lugar, pueden comunicarse entre ellos por medio del canal local de datos que pasan por la pasarela de radio y por los segundos medios de conexion a la red de paquetes. Esta ventajosa modalidad permite pues asegurar la comunicacion entre diferentes terminales de usuarios de una misma zona geografica determinada cuando se maneja una situacion de crisis.
En un estado de funcionamiento nominal, son concedidos dos canales de acceso a un terminal: un primer canal de acceso a la aplicacion centralizada del medio de gestion centralizado y un segundo canal de acceso a la aplicacion local del controlador del lugar; el primer canal puede ser utilizado solo pero se puede considerar igualmente utilizar los dos canales de acceso en un estado de funcionamiento nominal, si estan concedidos los dos canales de acceso de todas las maneras para un terminal en estado de funcionamiento nominal.
Conviene observar que pueden ser utilizados simultaneamente varios canales de acceso a la aplicacion centralizada.
La infraestructura segun el invento puede presentar igualmente una o varias caractensticas de las citadas a continuacion, consideradas individualmente o segun todas las combinaciones tecnicamente posibles:
- los citados medios de gestion centralizada comprenden una base de datos que esta compuesta por informaciones relativas al derecho de acceso de terminales de usuarios a la citada red profesional de radiocomunicacion;
- en el citado estado nominal, cada terminal de usuario comunicante situado en la zona geografica determinada y conectado al citado controlador de lugar. Esta conectado simultaneamente a la citada aplicacion centralizada por medio del citado canal centralizado de datos y a la citada aplicacion local de comunicacion por medio del citado canal local de datos, de tal manera que el citado terminal de usuario conserva unicamente el citado canal local de datos durante la basculacion de la citada infraestructura en su estado aislado;
- en el citado estado nominal, cada terminal de usuario comunicante situado en la zona geografica determinada y conectado al citado controlador de lugar, esta conectado unicamente a la citada aplicacion centralizada por medio del citado canal centralizado de datos, siendo efectivo el citado canal local de datos durante la basculacion de la citada infraestructura en su estado aislado;
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- la citada infraestructura esta de acuerdo con un estandar de radiocomunicacion de movil de gran capacidad o de alto caudal en modo completamente IP del tipo LTE o WIMAX;
-la citada infraestructura esta de acuerdo con un estandar de radiocomunicacion movil LTE.
- estando formados los citados medios de union centralizados por una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”,
- estando formada la citada base de datos por una entidad HSS “Home Subscriber Server”,
- estando formados los citados medios de supervision centralizada por una entidad de supervision de sistemas,
- estando formados los citados medios de union local por una segunda entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”,
- siendo realizados los citados medios de autenticacion y de control de los citados terminales de usuarios por una entidad MME “Mobility Management Entity”,
- estando formada la citada pasarela de distribucion por una entidad S-GW “Serving Gateway”,
- estando formados los citados medios de supervision local por una entidad de supervision de lugar,
- estando formada la citada al menos una estacion de base por una entidad eNodeB “evolved NodeB”,
- siendo aptos los citados medios de autenticacion y de control de los terminales de usuarios para seleccionar una pasarela de distribucion y de medios de conexion centralizados con una red centralizada de paquetes que serviran para utilizar el citado canal centralizado de datos que pasan por el citado canal de acceso centralizado;
- siendo aptos los citados medios de autenticacion y de control de los terminales de usuarios para seleccionar una pasarela de distribucion y de medios de conexion local con una red local de paquetes que serviran para utilizar el citado canal local de datos que pasan por el citado canal de acceso local;
- la citada infraestructura tiene al menos dos controladores de lugar aptos para gestionar cada uno una zona geografica determinada, siendo aptos los citados al menos dos controladores de lugar para comunicarse uno con otro y siendo aptos cada uno de los citados controladores para comunicarse con los citados medios de gestion centralizada,
- una al menos de las citadas redes de paquetes es una red IP;
- los citados medios de autenticacion y de control estan compuestos de unos medios para conceder de manera dinamica el citado canal centralizado de datos y el citado canal local de datos.
El invento tiene igualmente por objeto un procedimiento de acceso de un terminal de usuario al menos a una aplicacion local de comunicacion y al menos a una aplicacion centralizada en el seno de una infraestructura de red profesional de radiocomunicacion, estando compuesta la citada infraestructura de:
- medios de gestion centralizada que se componen de:
- al menos una aplicacion centralizada apta para comunicarse con una primera aplicacion comprendida en el citado terminal,
- medios de supervision centralizada aptos para detectar si la citada infraestructura esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado, y
- medios de union centralizada a una red centralizada de paquetes para establecer un acceso entre la citada al menos una aplicacion centralizada y la citada primera aplicacion durante un funcionamiento de la citada infraestructura detectado segun un estado nominal;
- una base de datos que se compone de informaciones relativas al derecho de acceso de terminales de usuarios a la citada red profesional de radiocomunicacion,
- un controlador de lugar de una zona geografica determinada, que se compone de:
- al menos una estacion de base apta para asegurar la transmision y la recepcion de radio con terminales de usuarios que se encuentran en al menos una celula conectada a la citada estacion de base;
- al menos una aplicacion local de comunicacion apta para comunicarse con una segunda aplicacion comprendida en el citado terminal de usuario;
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- medios de autenticacion y de control de los terminales de usuarios, aptos para autenticar los terminales de usuarios que pertenecen a citada red profesional;
- una pasarela de distribucion que asegura la recepcion y la emision de radio con la citada al menos una estacion de base, y
- medios de union local a una red local de paquetes,
estando caracterizado el citado procedimiento de acceso por que cuando la citada infraestructura se encuentra en un estado de funcionamiento nominal, el citado procedimiento esta compuesto de las siguientes etapas:
- autenticar el citado terminal de usuario por medio de los citados medios de autenticacion y control desde la entrada del citado terminal usuario en la citada celula,
- verificar los derechos de acceso del citado terminal de usuario a la citada red profesional de radiocomunicacion por medio de los citados medios de autenticacion y control que comunican con la citada base de datos,
- conceder un canal de acceso centralizado que una la citada pasarela de distribucion con la citada aplicacion centralizada por medio de los citados primeros medios de union centralizada; la asignacion del citado canal de acceso centralizado que permita conceder de manera dinamica al citado terminal de usuario un canal centralizado de datos que pase por el citado canal de acceso centralizado uniendo el citado terminal de usuario a los citados medios de conexion centralizados por medio de la citada pasarela de distribucion,
- conceder un canal de acceso local que una la citada pasarela de distribucion con la citada aplicacion local de comunicacion por medio de los citados segundos medios de conexion local; la asignacion del citado canal de acceso local que permita conceder de manera dinamica al citado terminal usuario un canal local de datos que pase por el citado canal de acceso local conectando el citado terminal de usuario con los citados medios de conexion local por medio de la citada pasarela de distribucion,
siendo accesibles los citados canales de acceso centralizado y local en un primer estado de funcionamiento de la infraestructura, llamado estado nominal, y siendo accesible el citado canal de acceso local solamente en un segundo estado de funcionamiento de la infraestructura, llamado estado aislado, de tal manera que el citado terminal de usuario es apto para estar conectado unicamente a los citados medios de conexion local a traves de la citada pasarela de distribucion por medio del citado canal local de datos cuando el acceso a los citados medios de gestion centralizado esta interrumpido.
El procedimiento segun el invento puede presentar igualmente una o varias de las caractensticas que vienen a continuacion, consideradas individualmente o segun todas las combinaciones tecnicamente posibles:
- el citado procedimiento se compone de una etapa de deteccion por los medios de supervision local, que pertenecen al citado controlador de lugar, de una perdida de acceso de los terminales de usuarios a los citados medios de gestion centralizada, forzando los citados medios de supervision local el paso del estado nominal al estado aislado en el citado controlador de lugar;
- el citado procedimiento se compone de una etapa de deteccion por los citados medios de supervision local de una reanudacion del acceso de los terminales de usuarios a los citados medios de gestion centralizada, forzando los citados medios de supervision local el paso del estado aislado al estado nominal en el citado controlador de lugar.
En la continuacion de la descripcion, se entendera por modo activo (o modo de comunicacion), un modo en el cual un terminal de usuario movil cambia datos de comunicacion con la red por medio de un canal de datos utilizando un canal de acceso.
Cuando el citado terminal de usuario esta en modo activo, se conceden al terminal de usuario:
- el citado canal de acceso centralizado,
- el citado canal de acceso local, y
- el citado canal centralizado de datos y/o el citado canal de acceso local.
En la continuacion de la descripcion, se entiende por modo vigilia, un modo en el cual un terminal de usuario movil no cambia datos con la red pero posee un canal de acceso al controlador de lugar que le permite atribuirse un canal local de datos cuando pase al modo activo. Posee ademas, un canal de acceso a los citados medios de gestion centralizada que le permite atribuirse un canal centralizado de datos cuando pase al modo activo.
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Otras caractensticas y ventajas de la infraestructura y del procedimiento de radiocomunicacion profesional segun el invento surgiran claramente de la descripcion que se da a continuacion, a tttulo indicativo y de ninguna manera limitativo, haciendo referencia a las figuras anexas adjuntas, entre las cuales:
- la figura 1 representa una realizacion de una red PMR segun el estado de la tecnica;
- la figura 2 ilustra un modo de realizacion de una infraestructura de radiocomunicacion profesional segun el invento; y
- la figura 3 ilustra una transferencia de datos entre una primera zona geografica determinada y una segunda zona geografica determinada realizada por medio de una infraestructura de radiocomunicacion segun el invento.
Por razones de claridad, solo los elementos esenciales para la comprension del invento han sido representados, y ello sin respetar la escala y de manera esquematica.
La figura 1 ya ha sido descrita para ilustrar una red PMR descrita en el estado de la tecnica.
La figura 2 representa una infraestructura PMR de radiocomunicacion profesional 20 segun el invento. A tttulo puramente ilustrativo, los medios descritos en este modo de realizacion hacen referencia a la terminologfa utilizada en una tecnologfa del tipo LTE. Se ha de entender que esta infraestructura no esta de ninguna manera limitada a tal norma de radiocomunicacion y que puede aplicarse a cualquier tipo de normas de radiocomunicacion de banda ancha en modo paquetes, por ejemplo la tecnologfa WIMAX.
La infraestructura 20 esta compuesta de:
- unos medios de gestion centralizada 21, y
- un controlador de lugar 22 para el lugar Z.
Un lugar Z puede ser definido como una zona geografica predefinida que se quiere proteger de manera resiliente. Esta zona esta compuesta de al menos una celula 29 y puede comprender una pluralidad de celulas (aqu la zona Z esta compuesta de una sola celula confundida con la zona Z).
Los medios de gestion centralizada 21 se componen de:
- una pluralidad de aplicaciones centralizada 25 (por ejemplo de aplicaciones de comunicacion vocal o de transmision de video);
- medios de conexion centralizada 26 a una red centralizada de paquetes (tfpicamente una red IP) tales como una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway” en tecnologfa LTE; la entidad PDN-GW forma un primer punto de anclaje hacia la red IP (“Internet Protocol”, en ingles); se observara que es posible tener varios PDN-GW 26 segun el tipo de datos a transmitir o segun los servicios a los cuales se dese acceder;
- una base de datos 27 estatica que comprende informaciones relativas al derecho de acceso de terminales de usuarios a una red profesional de radiocomunicacion tales como un servidor HSS “Home Subscriber Server”, e tecnologfa LTE; y
- medios de supervision centralizada 51 aptos para detectar de manera fiable una perdida de acceso de terminales usuarios al controlador de lugar 22 descrito a continuacion; los medios de supervision centralizada 51 estan formados, por ejemplo, por una entidad de supervision de sistema.
El controlador de lugar 22 consta de:
-una estacion de base 28 apta para asegurar la transmision y la recepcion de radio con terminales de usuarios 23 de la red PMR que se encuentra en una celula 29 conectada a la estacion de base 28 y que se encuentra en la zona Z; la estacion de base es, por ejemplo, una entidad eNodeB en tecnologfa LTE;
- al menos una aplicacion, llamada aplicacion local de comunicacion 30;
- medios de autenticacion y control 31 aptos para autenticar los terminales de usuarios que pertenecen a la red profesional 20 y aptos para manejar canales de datos 34 y 35 asf como canales de acceso A y B sobre los que se volvera en lo que sigue de la descripcion; los medios de autentificacion y control 31 son, por ejemplo, una entidad MME “Mobility Managemente Entity”, en tecnologfa LTE;
- una pasarela de distribucion 32 que asegura la recepcion y la emision por radio con la estacion de base 28; la pasarela de distribucion 32 es, por ejemplo ,una entidad S-GW “Serving Gateway”, en tecnologfa LTE;
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- medios de conexion local 33 a una red local de paquetes, tipicamente una red IP, tales como una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”, en tecnologfa LTE formando un segundo punto de anclaje hacia la red IP:
- medios de supervision local 50 que detecten de una manera fiable una perdida de acceso de terminales de usuarios a los medios de gestion centralizada 21; los medios de supervision local 50 son, por ejemplo, una entidad de supervision de lugar;
- una base de datos local 52 opcional.
Conviene observar que cada terminal 23 se compone de:
- una primera aplicacion 25T apta para comunicarse con las aplicaciones centralizadas 25 de medios de gestion centralizada 21, y
- una segunda aplicacion 30T apta para comunicarse con la aplicacion local de comunicacion 30 del controlador de lugar 22.
Las aplicaciones 25T y 30T se comunican respectivamente con las aplicaciones 25 y 30, estando realizada su conexion por medio de los canales de acceso A y B.
Se observara que los medios de gestion centralizada 21 cubren generalmente varios lugares (vease la figura 3 a continuacion) y estan pues asociados a varios controladores de lugar 22.
Se constata que segun el invento, la infraestructura 20 esta compuesta de:
- al menos un punto de anclaje a la red PDN-GW 26 (los medios de conexion centralizada 26) a un alto nivel centralizado (es decir, susceptible de cubrir varios lugares) y;
- al menos una pasarela S-GW 32 y al menos un segundo punto de anclaje a la red PDN-GW 33 (los medios de conexion local 33) situados al nivel de lugar.
Conviene observar que los medios de autenticacion de los terminales y de control MME 31 son no solamente responsables de la autentificacion de los terminales de usuarios a partir de las informaciones de los terminales recogidas de la base de datos HSS 27, sino que estos medios MME 31 permiten igualmente seleccionar una pasarela de distribucion S-GW 32 (en el caso de una pluralidad de pasarelas de distribucion S-GW 32) y unos medios de conexion centralizada PDN-GW 26 a una red IP (en caso de una pluralidad de medios de conexion centralizada PDN-GW 26) con el fin de establecer un canal de acceso centralizado A dedicado a un terminal 23 en el momento de su entrada en la zona Z y de su acceso a los medios de gestion centralizada 21.
Los medios MME 31 permiten igualmente establecer un canal de acceso local B que pasa por la pasarela de distribucion 32 y los medios de conexion local 33 a la red IP, estando dedicado este canal de acceso B a terminal 23 durante su entrada en la zona Z y de su acceso al controlador de lugar 22.
En otros terminos, desde que el terminal 23 accede a los medios de gestion centralizada 21 y al controlador de lugar 22 (que el terminal este en modo vigilia o “Idle” o en modo activo (comunicacion )), se establecen los canales de acceso A y B.
Durante una peticion de comunicacion por parte un terminal de usuario 23 situado en la zona geografica determinada Z, los medios de supervision centralizada 51 y local 50 se aseguran de que el estado de las transmisiones sea posible hacia y desde el lugar. Si estas transmisiones son posibles, la infraestructura 20 esta entonces en un estado de funcionamiento llamado de funcionamiento nominal.
En este estado de funcionamiento nominal de la infraestructura, las aplicaciones 25T y 30T del terminal 23 pueden acceder respectivamente a las aplicaciones centralizadas 25 y local 30:
- ya sea de manera alterna: en este caso, el terminal 23 accede en nominal a las aplicaciones centralizadas 25 que, en este caso, son aplicaciones de comunicacion y que permiten en funcionamiento nominal asegurar especialmente la circulacion y la conmutacion delos datos de comunicacion entre los diferentes terminales, y conserva la posibilidad de acceder por medio del canal de acceso local B a la aplicacion local de comunicacion 30 que en estado de funcionamiento aislado de la infraestructura permite asegurar la circulacion y la conmutacion de los datos de comunicaciones entre los diferentes terminales presentes en la zona geografica Z;
- ya sea de manera simultanea: en este caso, el terminal 23 accede a la vez a las aplicaciones centralizadas 25 y a la aplicacion local de comunicacion 30, siendo las aplicaciones centralizadas 25 aplicaciones llamadas secundarias; en este caso, solo la aplicacion local de comunicacion 30 permite asegurar la circulacion y la conmutacion de los datos de comunicaciones entre los diferentes terminales de
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la red PMR en funcionamiento nominal y de los diferentes terminales de la zona geografica Z en funcionamiento aislado (local).
En caso de utilizacion de una aplicacion centralizada 25 y/o de una aplicacion local de comunicacion 30 por el terminal 23, los medios MME 31 mandan el establecimiento de canales de comunicacion de datos centralizado 34 y local 35 concedidos de manera dinamica al terminal 23. Conviene observar que el canal centralizado de datos 34 pasa por el canal de acceso centralizado A y que el canal local de datos 35 pasa por el canal de acceso local B, estando siempre pre-establecidos los canales de acceso A y B.
Cuando el terminal de usuario 23 accede en modo simultaneo a las aplicaciones centralizada 25 y local 30 en funcionamiento nominal, el terminal 23 esta conectado:
- a los medios de conexion centralizada PDN-GW 26 por medio del canal centralizado de datos 34, concebido de manera dinamica, que pasa por el canal de acceso centralizado A, y
- a los medios de conexion local PDN-GW 33 por medio del canal local de datos 35, concedido de manera dinamica, que pasa por el canal de acceso local B.
En funcionamiento nominal, el terminal 23 en modo vigilia o “Idle” esta conectado a la red por medio de los canales de acceso A y B establecidos. Cuando el terminal 23 pasa al modo “comunicacion”, quedan establecidos el canal de comunicacion de datos 34 que pasa por el canal de acceso A y el canal local de datos 35 que pasa por el canal de acceso local B. Al pasar del modo vigilia al modo “comunicacion”, los datos de comunicacion son transmitidos en los canales 34 y 35 por medio de los canales de acceso A y B.
Cuando el terminal de usuario accede en modo alterno a las aplicaciones centralizadas 25 y local 30 en funcionamiento nominal, el terminal 23 es conectado a los medios de conexion centralizada PDN-GW 26 por medio del canal centralizado de datos 34, concebido de manera dinamica, que pasa por el canal de acceso centralizado A. En funcionamiento nominal, el canal de acceso local B permanece pre-concedido de tal manera que durante una basculacion en el funcionamiento local de la infraestructura, el terminal de usuario 23 se conecta a los medios de conexion local PDN-GW 33 por medio del canal local de datos 35, concedido de manera dinamica, que pasa por el canal de acceso local B.
La presencia del canal de acceso B pre-concedido, va a permitir facilitar la basculacion de la infraestructura 20 del estado nominal hacia un segundo estado de funcionamiento, llamado estado aislado.
La infraestructura 20 puede presentar asf otro estado de funcionamiento, llamado de funcionamiento aislado que permite asegurar la exigencia de la mision cntica propia a las infraestructuras PMR. Este estado de funcionamiento aislado se presenta cuando es interrumpida la transferencia de datos por medio del canal centralizado de datos 34 (tfpicamente una perdida del acceso a la red por medio del primer punto de anclaje de la red PDN-GW 26 o por un corte en el canal centralizado 34).
El paso de un estado de funcionamiento nominal aun estado de funcionamiento aislado es detectado por los medios de supervision local 50 del lugar que son aptos para detectar una perdida de acceso del terminal 23 a los medios de gestion centralizada 21. En este caso figurado, los medios de supervision local 50 informan al controlador 22 del paso segun el estado de funcionamiento aislado y fuerzan a la aplicacion local de comunicacion 30, a los medios de autenticacion y de control 31, a la pasarela de distribucion S-GW 32 y a los medios de conexion local PDN-GW 33 a funcionar segun el estado de funcionamiento aislado; se prohuben las comunicaciones hacia el exterior del lugar mientras los medios de supervision local 50 no indiquen el restablecimiento del estado nominal.
Se observara que los medios de supervision centralizada 51 son igualmente aptos para detectar una perdida de acceso del terminal 23 al controlador de gestion 22; al hacer esto, los medios de supervision centralizada 51 informan a las aplicaciones 25 de tal manera que se interrumpe el acceso del terminal 23 a las aplicaciones centralizadas 25. En general, se transmite igualmente una informacion mediante las aplicaciones centralizadas 25 al operador de la red para indicarle la perdida de acceso.
En el estado de funcionamiento aislado, no se puede utilizar mas el canal de acceso A. Entonces son posibles dos situaciones durante el paso del funcionamiento nominal al funcionamiento aislado:
- ya sea que el acceso a las aplicaciones 25 y 30 este en modo alterno; en este caso, en funcionamiento aislado, la aplicacion local de comunicacion 30 se convierte en la aplicacion de comunicacion principal que permite asegurar la circulacion y la conmutacion de datos de comunicaciones entre los diferentes terminales presentes en el lugar y “toma” el mando de tal manera que todos los terminales 23 conectados al lugar tengan acceso a la aplicacion local de comunicacion 30. En este modo, la aplicacion local de comunicacion 30 permite una minima comunicacion entre los terminales del lugar Z (se podra observar que, en este caso, el canal centralizado de datos 34 esta inutilizable).;
- ya sea que el acceso a las aplicaciones 25 y 30 esta en modo simultaneo; en este caso, en funcionamiento aislado, la aplicacion local de comunicacion 30 continua manejando normalmente los
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terminales 23 conectados al lugar; puede informar igualmente a estos terminales 23 que las aplicaciones centralizadas 25 (servicios secundarios no esenciales) no estan ya accesibles.
Conviene observar que, en paralelo, cada terminal 23 puede por sf mismo detectar la perdida de acceso a las aplicaciones centralizadas 25. Asf, cada terminal 23 puede, por ejemplo, intentar reconectarse.
En este estado de funcionamiento aislado, el terminal usuario 23 esta conectado unicamente a los medios de conexion local PDN-GW 33 mediante el canal local de datos 35 utilizando el canal de acceso local B. Esta conexion permite al terminal 23 tener acceso a la aplicacion local de comunicacion 30 que constituye una aplicacion de mmimos que permite al terminal transmitir al menos datos del tipo de mision cntica, como la voz, a los otros terminales del lugar Z. Este estado de funcionamiento aislado es viable unicamente porque el controlador de lugar 22 de una zona geografica determinada Z esta compuesto de:
- medios de autenticacion y de control MME 31 de los terminales de usuarios 23 (solo los terminales conectados ya a la red y presentes bajo la cobertura del lugar seran “conocidos” por los medios de autentificacion y de control MME 31):
- una pasarela de distribucion S-GW 32 que asegura la recepcion y la emision de radio con la estacion de base 28;
- medios de conexion local PDN-GW 33 a una red de paquetes IP;
- medios de supervision local 50 aptos para detectar si la citada infraestructura 20 esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado.
Cuando la infraestructura 20 esta en estado de funcionamiento aislado y un terminal de usuario no autenticado emite una solicitud ante los medios de autenticacion y de control 31 para conectarse al lugar, son posibles dos opciones.
Segun una primera opcion, el controlador de lugar 22 puede negar la conexion.
Segun una segunda opcion, que supone la presencia de la base de datos local 52, los medios de autenticacion y de control 31 y la base de datos local 52, atribuyen una identificacion temporal al terminal 23.
Cuando se ha atribuido una identificacion temporal al terminal 23 durante el estado de funcionamiento aislado de la infraestructura 20, cuando de produce el restablecimiento del funcionamiento nominal de la infraestructura 20, los medios de autenticacion y de control 31 fuerzan al terminal 23 a autentificarse de nuevo ante los citados medios MME 31 y ante la base de datos estatica 27.
Cuando la infraestructura 20 pasa de un estado de funcionamiento aislado a un estado de funcionamiento nominal, los medios de supervision local 50 detectan y fuerzan el paso del conjunto del lugar a un estado de funcionamiento nominal.
En este caso, los medios de supervision local 50 fuerzan a la aplicacion local de comunicacion 30, a los medios de autenticacion y de control 31, a la pasarela de distribucion S-GW 32 y a los medios de conexion local PDN-GW 33 a funcionar segun el estado nominal.
Se observara que los medios de supervision centralizada 51 son aptos para detectar el retorno al funcionamiento nominal. En este caso, los medios de supervision centralizada 51 informan a las aplicaciones centralizadas 25 que pueden entonces comunicarse de nuevo con el lugar y los terminales 23 conectados al lugar.
En este caso, las aplicaciones centralizadas 25 pueden efectuar una sincronizacion realizando, por ejemplo, una actualizacion de las aplicaciones locales 30.
Si la infraestructura 20 ha funcionado segun un estado aislado durante un periodo de tiempo importante, entonces:
- la base de datos estatica 27 pide a los medios de autentificacion y de control 31 sincronizarse otra vez con cada uno de los terminales; o
- los medios de supervision local 50 imponen una re-sincronizacion de todos los terminales.
Ademas, cuando la infraestructura 20 pasa de un estado de funcionamiento aislado a un estado de funcionamiento nominal y las aplicaciones centralizadas 25 y la aplicacion local de comunicacion 30 son accesibles en modo:
- alternado: las aplicaciones centralizadas 25 toman el control de la aplicacion local de comunicacion 30 e informan a todos los terminales de usuarios conectados al controlador de lugar 22 de tal funcionamiento en modo alternado de tal manera que las comunicaciones de aplicacion local 30 basculan a las aplicaciones centralizadas 25. Si el funcionamiento segun un estado aislado ha sido largo, puede ser necesario re-sincronizar un cierto numero de acciones entre la aplicacion centralizada 25 y las aplicaciones 25T y 30T del terminal 23, especialmente en relacion con los cambios de recursos de la red global (PTT, lista de comunicaciones de grupo modificadas...); ademas, en el
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transcurso del funcionamiento de la estructura 20 segun un estado aislado, el canal de acceso centralizado A y el canal centralizado de datos 34 pueden haber desaparecido o solo puede haber desaparecido el canal centralizado de datos 34. Si solo ha desaparecido el canal centralizado de datos 34, el terminal 23 va a tratar de restablecer el canal centralizado de datos 34. Por en contrario, si ha desaparecido igualmente el canal de acceso centralizado A, los medios de autentificacion y control 31 van a restablecer en un primer momento el canal de acceso centralizado A para restablecer a continuacion el canal centralizado de datos 34;
- simultaneo:
◦ la aplicacion local de comunicacion 30 continua manejando normalmente los terminales 23 conectados localmente al lugar; puede ademas informar a estos terminales 23 que los servicios secundarios ofertados por las aplicaciones centralizadas 25 estan accesibles de nuevo,
◦ los terminales 23 pueden re-sincronizarse individualmente sobre los servicios ofertados por las aplicaciones centralizadas 25 ( o las aplicaciones centralizadas pueden 25 re-sincronizar los terminales 23).
Ademas, si un terminal 23 ha obtenido una identidad temporal en el transcurso del estado de funcionamiento local, los medios MME 31 fuerzan al terminal a re-autenticarse ante la base de datos 27 situada en los medios de gestion centralizados 21 con el fin de obtener una autentificacion valida en el conjunto de la red.
Contrariamente a las tecnologfas 2G que proponen dos campos de conmutacion, a saber un campo de conmutacion del circuito y otro campo de conmutacion de paquetes, la infraestructura 20 segun el invento funciona unicamente en modo paquetes. Esta modalidad ventajosa permite aumentar el caudal de las informaciones que son transmitidas y de manejar protocolos y servicios normales inter-operativos (TCP/UDP...). Gracias a que esta infraestructura 20 funciona solo en modo paquetes, todos los servicios son ofrecidos por IP comprendidos los que antes eran ofrecidos por el campo de circuito tales como la voz, la visio-foma, los SMS o incluso todos los servicios de telefoma.
La figura 3 ilustra una infraestructura 20 de radiocomunicacion profesional funcionando unicamente en modo paquetes e identica a la infraestructura 20 de la figura 2 con la diferencia de que dos lugares 1Z y 2Z estan representados de tal manera que se puede ilustrar la movilidad entre estos dos lugares. Los mismos elementos representados de manera unitaria en cada figura, a saber la figura 2 y la figura 3, llevan identicas referencias. Por el contrario, los mismos elementos representados de manera unitaria en la figura 2 con la referencia X de manera plural en la figura 3 , estan designados con las referencias 1X y 2x.
La infraestructura 20 representada en la figura 3 incluye medios de gestion centralizada 21, un primer controlador de lugar 122 de una primera zona geografica determinada o lugar 1Z que esta compuesto de tres celulas 129 y un segundo controlador de lugar 222 de una segunda zona geografica determinada o lugar 2Z que esta compuesto de tres celulas 229.
Los medios de gestion centralizada 21 estan compuestos de:
- una pluralidad de aplicaciones centralizadas 25;
- medios de conexion centralizada 26 a una red centralizada de paquetes tales como una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”, en tecnologfa LTE; y
- una base de datos 27 que comprende informaciones relativas al derecho de acceso de terminales de usuarios a una red profesional de radiocomunicacion tal como un servidor HSS “Home Subscriber Server”, en tecnologfa LTE;
- medios de supervision centralizada 151 aptos para detectar de manera fiable una perdida de acceso de los terminales usuarios al controlador de lugar 122, estando formados los medios de supervision centralizada 151, por ejemplo, por una entidad de supervision de sistemas.
El primer controlador de lugar 122 que sirve a la primera zona 1Z esta compuesto de:
-una primera estacion de base 128; la primera estacion de base 128 es, por ejemplo, una entidad eNodeB, en tecnologfa LTE;
- una primera aplicacion local 130 de comunicacion minima;
- primeros medios de autenticacion y de control 131 de los terminales de usuarios; los primeros medios de autenticacion y de control 131 son, por ejemplo, una entidad MME “Mobility Management Entity” , en tecnologfa LTE;
- una primera pasarela de distribucion 132; la primera pasarela de distribucion 132 es, por ejemplo, una entidad S-GW “Serving Gateway”, en tecnologfa LTE;
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- primeros medios de conexion local 133 a una primera red local de paquetes tales como una entidad PDN- GW “Packet Data Network Gateway”, en tecnologfa LTE;
- primeros medios de supervision local 150, que detectan de manera fiable una perdida de acceso de terminales de usuarios a los medios de gestion centralizada 21; los primeros medios de supervision local 150 estan formados, por ejemplo, por una entidad de supervision de lugar.
El segundo controlador de lugar 222 que sirve a la segunda zona 2Z, esta compuesto de:
- una segunda estacion de base 228; la segunda estacion de base 228 es, por ejemplo, una entidad eNodeB, en tecnologfa LTE;
- una segunda aplicacion local 230 de comunicacion minima;
- segundos medios de autenticacion y de control 231 de los terminales de usuarios; los segundos medios de autenticacion y de control 231 son, por ejemplo, una entidad MME “Mobility Managemente Entity”, en tecnologfa LTE.
- una segunda pasarela de distribucion 232; la segunda pasarela de distribucion 232 es, por ejemplo, una entidad S-GW “Serving Gateway”, en tecnologfa LTE;
- segundos medios de conexion 233 a una segunda red local de paquetes tales como una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”, en tecnologfa LTE;
- segundos medios de supervision local 250 que detectan de manera fiable una perdida de acceso de terminales de usuarios a los medios de gestion centralizada 21; los segundos medios de supervision local 250 estan formados, por ejemplo, por una entidad de supervision de lugar.
Esta figura 3 esta representada de tal manera que se pueda ilustrar una transferencia de datos de comunicacion cuando el terminal de usuario 23 esta en modo de comunicacion y una transferencia de contexto tal como de los datos de autenticacion y de recursos disponibles, cuando el terminal usuario 23 esta en modo vigilia (IDLE en ingles).
Una transferencia de datos de comunicacion puede tener lugar entre el controlador de lugar 122 y el controlador de lugar 222 (o al reves) cuando un terminal de usuario 23 en modo de comunicacion pasa de la primera zona geografica 1Z a la segunda zona geografica 2Z (o al reves).
Una transferencia de contexto puede tener lugar entre el controlador de lugar 122 y el controlador de lugar 222 (o inversamente) cuando un terminal de usuario 23 en modo de vigilia pasa de la primera zona geografica 1Z a la segunda zona geografica 2Z (o inversamente).
De manera general, cuando el terminal de usuario 23 se conecta a la infraestructura 20 por medio de una de las celulas 129 o 229, durante la autenticacion del terminal, los medios de autenticacion y de control 131 o 231 se interconectan con la base de datos 27 con el fin de actualizar la localizacion del terminal usuario 23 y obtener asf el perfil del terminal de usuario 23.
En nuestro ejemplo, cuando el terminal de usuario 23 esta en modo vigilia y pasa de la primera zona geografica determinada 1Z a la segunda zona geografica determinada 2Z, los segundos medios de autenticacion y de control 231 conceden una identidad temporal, por ejemplo, del tipo T-IMSI, (por Temporary international Mobile Subscriber Identity”, en ingles), al terminal de usuario 23 y verifican ante los primeros medios de autenticacion y de control 131 los derechos de acceso del terminal de usuario 23 a la red profesional de radiocomunicacion. Este procedimiento es transparente para el usuario, pero no para el terminal de usuario 23 (cambio de identidad).
Por otra parte, cuando el terminal de usuario 23 llega a la primera zona 1Z y accede a los medios de gestion 21 y al controlador de lugar 122, se concede un primer canal de acceso centralizado 1A y se concede igualmente un primer canal de acceso local 1B por los primeros medios de autentificacion y control 131. En modo comunicacion, el terminal 23 puede comunicar por medio de un primer canal centralizado de datos 134 que pasa por el canal de acceso centralizado 1A y/o por un primer canal local de datos 135 concedido de manera dinamica, que pasa por el primer canal de acceso local 1B. Cuando el terminal de usuario 23 pasa de la primera zona geografica determinada 1Z a la segunda zona geografica determinada 2Z, se realiza una transferencia de datos entre la primera estacion de base 128 y la segunda estacion de base 228 por medio de una union de transferencia del tipo X2 o S1 entre lugares, en tecnologfa LTE. Conviene observar que esto es posible unicamente por los canales 1B y 2B. Esta transferencia de datos puede realizarse conforme a la tecnologfa LTE conocida por el experto en la materia.
Conviene observar que segun el invento, en el transcurso del paso de la primera zona geografica determinada 1Z a la segunda zona geografica determinada 2Z, los segundos medios de autentificacion y de control 231 conceden en el terminal de usuario 23:
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- un segundo canal de acceso centralizado 2A que pasa por la segunda pasarela de distribucion 232, los medios de conexion centralizada 26 y la aplicacion centralizada 25. Conviene observar que durante la asignacion de este segundo canal de acceso centralizado 2A:
◦ si se realiza una transferencia de tipo audio, entonces se produce una perdida de datos, no siendo perceptible esta perdida de datos por el usuario;
◦ si se realiza una transferencia de ficheros, entonces no se produce ninguna perdida de datos;
- un segundo canal de acceso local 2B conecta la segunda pasarela de distribucion 232, los segundos medios de conexion local 233 y la segunda aplicacion local de comunicacion 230. La asignacion del segundo canal de acceso local 2B puede hacerse con una debil o una fuerte sincronizacion entre las diferentes aplicaciones 130 y 230.
Asf, en funcionamiento nominal, el terminal 23 puede continuar utilizando , por medio de un segundo canal centralizado de datos 234 que pasa, por el segundo canal de acceso centralizado 2A, las aplicaciones centralizadas 25.
El terminal de usuario 23 puede utilizar ademas, por medio de un segundo local de datos 235 que pasa por el segundo canal de acceso local 2B, la segunda aplicacion local de comunicacion 230.
Cuando ha finalizado la transferencia de datos entre el primer controlador de lugar 122 y el segundo controlador de lugar 222, todo el contexto conectado a la comunicacion es transferido al controlador de lugar 222.
A tftulo de ejemplo, gracias a este procedimiento, cundo un video instalado en un vehnculo (no representado) transmite, en modo streaming, videos de alta definicion a la aplicacion centralizada 25 y cuando el vehnculo pasa de la primera zona de cobertura 1Z a la segunda zona de cobertura 2Z, es posible realizar una transferencia de datos entre la primera estacion de base 128 y la segunda estacion de base 228, de tal manera que no se interrumpa a transmision a la aplicacion centralizada 25.
De manera general, se puede observar que en el estado nominal la red centralizada de paquetes y la red local de paquetes pueden ser ffsicamente la misma o estar interconectadas. Se realiza un corte durante el paso a un estado aislado.
En otras palabras, en invento confiere una movilidad importante a las redes del tipo PMR aprovechando la movilidad ofrecida por las redes de tipo LTE o WIMAX. En efecto, los terminales de usuarios pueden utilizar normas de radiocomunicacion de movil implantadas y accesibles en las numerosas zonas geograficas sin necesidad por lo tantode una estructura consecuente de hardware.
De forma comparativa con las estructuras de radiocomunicacion actuales, esta infraestructura de radiocomunicacion profesional asegura una minima comunicacion en el lugar durante el funcionamiento de la infraestructura localmente. Ademas, esta infraestructura propone caudales de orden superior, un buen nivel de calidad de servicio QoS para sus abonados y asegura una continuidad de flujo en movilidad.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Infraestructura (20) de red profesional de radiocomunicacion que funciona en modo paquetes, estando compuesta la citada infraestructura (20) de un controlador de lugar (22) de una zona geografica determinada (Z) compuesta al menos de una estacion de base (28) apta para asegurar la transmision y la recepcion por radio con al menos un terminal de usuario (23) que se encuentra en al menos una celula (29) conectada a la citada estacion de base (28), estando compuesta la citada infraestructura (20) ademas de unos medios de gestion centralizada (21), que estan compuestos por:
    - al menos una aplicacion centralizada (25) apta para comunicar con una primera aplicacion (25T) incluida en el citado terminal (23);
    - medios de supervision centralizada (51) aptos para detectar si la citada infraestructura (20) esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado; y
    - medios de conexion centralizada (26) a una red centralizada de paquetes para establecer un acceso entre la citada al menos una aplicacion centralizada (25) y la citada primera aplicacion (25T) durante un funcionamiento de la citada infraestructura (20) detectado segun un estado nominal;
    estando compuesto el citado controlador de lugar (22) de:
    - al menos una aplicacion local de comunicacion (30) apta para comunicar con una segunda aplicacion (30T) incluida en el citado terminal de usuario (23);
    - medios de supervision local (50) aptos para detectar si la citada infraestructura (20) esta en un estado de funcionamiento nominal o aislado;
    - medios de autenticacion y de control (31) de los terminales de usuarios, aptos para autenticar los terminales de usuarios que pertenecen a la citada red profesional;
    - una pasarela de distribucion (32) que asegura la recepcion y la emision por radio con la citada al menos una estacion de base (28); y
    - medios de conexion local (33) a una red local de paquetes para establecer un acceso entre la citada aplicacion local de comunicacion (30) y la citada segunda aplicacion (30T) durante un funcionamiento de la citada infraestructura (20) detectada segun un estado aislado;
    estando caracterizada la citada infraestructura (20) por que:
  2. 2. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun la reivindicacion precedente, caracterizada por que los citados medios de gestion centralizada (21) estan compuestos de una base de datos (27) que incluye informaciones relativas al derecho de acceso de los terminales de usuarios a la ciada red profesional de radiocomunicacion.
  3. 3. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes
    caracterizada por que en el citado estado nominal, cada terminal de usuario (23) comunicante situado en la zona
    geografica determinada y conectado al citado controlador de lugar (22) esta unido simultaneamente a la citada aplicacion centralizada (25) por medio del citado canal centralizado de datos (34) y a la citada aplicacion local de comunicacion (30) por medio del citado canal local de datos (35) de tal manera que el citado terminal de usuario (23) conserva unicamente el citado canal local de datos (35) durante la basculacion de la citada infraestructura (20) en su estado aislado.
  4. 4. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones 1 a 2
    caracterizada por que, en el citado estado nominal, cada terminal de usuario (23) comunicante situado en la zona
    geografica determinada y conectado al citado controlador de lugar (22), esta conectado unicamente a la citada aplicacion centralizada (25) por medio del citado canal centralizado de datos (34), siendo efectivo el citado canal local de datos (35) durante la basculacion de la citada infraestructura (20) en su estado aislado.
  5. 5. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que esta de acuerdo con una norma de radiocomunicacion movil de gran capacidad o de alto caudal en modo todo IP del tipo LTE o WIMAX.
  6. 6. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones 1 a 4 y a la reivindicacion 5, caracterizada por que esta de acuerdo con una norma de radiocomunicacion movil LTE,
    - estando formados los citados medios de conexion centralizada (26) por una entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”,
    - estando formada la citada base de datos (27) por una entidad HSS “Home Subscriber Server”,
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    - estando formados los citados medios de supervision centralizada (51) por una entidad de supervision de sistema,
    - estando formados los citados medios de conexion local (33) por una segunda entidad PDN-GW “Packet Data Network Gateway”,
    - estando realizados los citados medios de autentificacion y de control (31) de los citados terminales de usuarios por una entidad MME “Mobility Management Entity”,
    - estando formada la citada pasarela de distribucion (32) por una entidad S-GW “Serving Gateway”,
    - estando formados los citados medios de supervision local (50) por una entidad de supervision de lugar,
    - estando formada la al menos una estacion de base (28) por una entidad eNodeB “evolved NodeB”.
  7. 7. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que los citados medios de autentificacion y de control (31) de los terminales de usuarios son aptos para seleccionar una pasarela de distribucion y unos medios de conexion centralizada a una red centralizada de paquetes que serviran para utilizar el citado canal centralizado de datos (34) que pasa por el citado canal de acceso centralizado (A).
  8. 8. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que los citados medios de autentificacion y de control (31) de los terminales de usuarios son aptos para seleccionar una pasarela de distribucion y unos medios de conexion local a una red local de paquetes que serviran para utilizar en citado canal local de datos (35) que pasa por el citado canal de acceso local (B).
  9. 9. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que esta compuesta de al menos dos controladores de lugar (122, 222) aptos para gestionar cada uno una zona geografica determinada, siendo aptos los citados controladores de lugar (122, 222) para comunicarse uno con otro y siendo apto cada uno de los citados controladores de lugar (122, 222) para comunicarse con cada uno de los citados medios de gestion centralizada (21).
  10. 10. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes caracterizada por que una al menos de las citadas redes de paquetes es una red IP.
  11. 11. Infraestructura de red profesional de radiocomunicacion (20) segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que los citados medios de autenticacion y control (31) comprenden medios para conceder de una manera dinamica el citado canal centralizado de datos (34) y el citado canal local de datos (35).
  12. 12. Procedimiento de acceso de un terminal de usuario (23) al menos a una aplicacion local de comunicacion (30) y al menos a una aplicacion centralizada (25) en el seno de una infraestructura (20) de red profesional de radiocomunicacion, comprendiendo la citada infraestructura:
    - medios de gestion centralizada (21) que comprenden:
    - al menos una aplicacion centralizada (25) apta para comunicarse con una primera aplicacion (25T) comprendida en el citado terminal (23),
    - medios de supervision centralizada (51) aptos para detectar si la citada infraestructura (20) esta en un estado de funcionamiento nominal, y
    - medios de conexion centralizada (26) a una red centralizada de paquetes para establecer un acceso entre dicha al menos una aplicacion centralizada (25) y dicha primera aplicacion (25T) durante un funcionamiento de la citada infraestructura (20) detectado segun un estado nominal;
    - una base de datos (27) que comprende informaciones relativas al derecho de acceso de terminales de usuarios a la citada red profesional de radiocomunicacion,
    - un controlador de lugar (22) de una zona geografica determinada, que comprende:.
    - al menos una estacion de base (28) apta para asegurar la transmision y la recepcion por radio con los terminales de usuarios que se encuentran en al menos una celula (29) conectada a la citada estacion de base (28);
    - al menos una aplicacion local de comunicacion (30) apta para comunicar con una segunda aplicacion (30T) comprendida en el citado terminal de usuario (23);
    - medios de autenticacion y de control (31) de los terminales de usuarios aptos para identificar los terminales de usuarios que pertenecen a la citada red profesional,
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    15
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    - una pasarela de distribucion (32) que asegura la recepcion y emision por radio con la citada al menos una estacion de base (28); y
    - medios de conexion local (33) a una red local de paquetes;
    estando caracterizado el citado procedimiento por que cuando dicha infraestructura (20) se encuentra en un estado de funcionamiento nominal, el citado procedimiento comprende las siguientes etapas:
    - autenticar dicho terminal de usuario (23) a traves de los citados medios de autenticacion y control (31) despues de la llegada del citado terminal de usuario (23) a la citada celula (29),
    - verificar los derechos de acceso del citado terminal de usuario (23) a la citada red profesional de radiocomunicacion por medio de dichos medios de autenticacion y control (31) que comunican con la citada base de datos (27),
    - conceder un canal de acceso centralizado (A) que vincula la citada pasarela de distribucion (32) con la citada aplicacion centralizada (25) por medio de los citados primeros medios de conexion centralizada (26); permitiendo la asignacion del citado canal de acceso centralizado (A) conceder de una manera dinamica al citado terminal de usuario (23) un canal centralizado de datos (34) que pasa por dicho canal de acceso centralizado (A) que conecta dicho terminal de usuario (23) a los citados medios de conexion centralizada (26) por medio de la citada pasarela de distribucion (32),
    - conceder un canal de acceso local (B) que vincula la citada pasarela de distribucion (32) con dicha aplicacion local de comunicacion (30) por medio de los citados segundos medios de conexion local (33); permitiendo la asignacion del citado canal de acceso local (B)la concesion de una manera dinamica al citado terminal de usuario (23) de un canal local de datos (35) que pasa por el citado canal de acceso local (B) que conecta el citado terminal de usuario (23) a los citados medios de conexion local (33) por medio de la citada pasarela de distribucion (32),
    estando los citados canales de acceso centralizado (A) y local (B) accesibles en un primer estado de funcionamiento de la infraestructura (20) llamado estado nominal y estando accesible solo el citado canal de acceso local (B) en un segundo estado de funcionamiento de la infraestructura (20) llamado estado aislado, de tal manera que el citado terminal usuario (23) es apto para estar conectado solamente a los citados medios de conexion local (33) a traves de la citada pasarela de distribucion (32) por medio del citado canal local de datos (35) cuando es interrumpido el acceso a los citados medios de gestion centralizada (21).
  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 12, caracterizado por que comprende una etapa de deteccion, por los medios de supervision local (50) que pertenecen al citado controlador de lugar (22) de una perdida de acceso de los terminales de usuarios (23) a los citados medios de gestion centralizada (21), forzando los citados medios de supervision local (50) el paso del estado nominal al estado aislado en el citado controlador de lugar (22).
  14. 14. Procedimiento segun la reivindicacion 13, caracterizado por que comprende una etapa de deteccion por los citados medios de supervision local (50) de una nueva toma de acceso de los terminales de usuarios (23) a los citados medios de gestion centralizada (21), forzando los citados medios de supervision local (50) el paso del estado aislado al estado nominal en el citado controlador de lugar (22).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157672B1 (ko) * 2013-11-15 2020-09-21 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 이의 동작 방법
US10694404B2 (en) * 2015-01-13 2020-06-23 Nokia Solutions And Networks Oy Isolated E-UTRAN operation
CN105873010B (zh) * 2015-01-19 2021-11-23 北京三星通信技术研究有限公司 支持用户设备接入无线网络的方法、网络设备及用户设备
CN106332055A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 中兴通讯股份有限公司 状态的确定、确定处理方法及装置
CN105933405A (zh) * 2016-04-19 2016-09-07 国网浙江省电力公司信息通信分公司 基于lte分布式网络的智能电网通信方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI102235B1 (fi) * 1996-01-24 1998-10-30 Nokia Telecommunications Oy Autentikointiavainten hallinta matkaviestinjärjestelmässä
EP1694087A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-23 Alcatel Method for providing harmonized public security and safety services and corresponding service platform
WO2009089908A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Siemens Ag Österreich Method for improving the transmission capabilities of a trunked radio system
FI20085763L (fi) * 2008-08-05 2010-02-06 Eads Secure Networks Oy Moniliitäntäinen käyttäjäpäätelaite
US8326289B2 (en) * 2010-05-28 2012-12-04 Motorola Solutions, Inc. Methods, system, and apparatus for interconnecting different wireless communication networks
US20120071084A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-22 Qualcomm Incorporated Coverage gap mitigation for wide broadcast area networks

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