ES2214555T3 - Traspaso entre centros de conmutacion de servicios moviles msc en transmision de datos de alta velocidad. - Google Patents
Traspaso entre centros de conmutacion de servicios moviles msc en transmision de datos de alta velocidad.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A LA IMPLANTACION DE UN METODO DE TRANSFERENCIA ENTRE CENTROS MOVILES DE CONMUTACION (MSC-A, MSC-B) DE UNA RED MOVIL CELULAR EN LA TRANSMISION DE DATOS A ALTA VELOCIDAD, DONDE SE ASIGNAN VARIOS CANALES A UNA ESTACION MOVIL (MS). EN ESTE METODO, EL PRIMER CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSCA) INDICA AL SEGUNDO CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSC-B) AL MENOS EL NUMERO MINIMO DE CANALES REQUERIDOS PARA LA CONEXION. EL SEGUNDO CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSC-B) INTENTA ASIGNAR AL MENOS EL NUMERO MINIMO INDICADO DE CANALES. EL SEGUNDO CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSC-B) TRANSMITE AL PRIMER CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSC-A) LOS DATOS DE LOS CANALES QUE HA ASIGNADO Y AL MENOS UN NUMERO DE TRANSFERENCIA (HON). EL PRIMER CENTRO MOVIL DE CONMUTACION (MSC-A) PUEDE UTILIZAR EL MISMO NUMERO DE TRANSFERENCIA (HON) PARA REALIZAR UNA TRANSFERENCIA A CADA SUBCANAL. CON ARREGLO A UNA REALIZACION PREFERIDA DE LA INVENCION, SE ASIGNAN DIRECTAMENTE TANTO NUMEROS DE TRANSFERENCIA (HON) COMOCANALES HAY ASIGNADOS A LA CONEXION.
Description
Traspaso entre centros de conmutación de
servicios móviles MSC en trasmisión de datos de alta velocidad.
La presente invención se refiere a la utilización
de una transmisión de datos de alta velocidad en una red móvil y
especialmente a un traspaso entre centros de conmutación de
servicios móviles.
La Figura 1 muestra los elementos que son
esenciales para la invención en un sistema móvil celular. Las
estaciones móviles MS se comunican con estaciones transceptoras base
BTS que prestan servicio a las células Cn de radiocomunicaciones.
Las estaciones transceptoras base están conectadas a través de
controladores de estaciones base BSC con centros de conmutación de
servicios móviles MSC. A un subsistema controlado por un BSC (que
comprende las BTS controladas por el BSC y otros elementos de la red
móvil no mostrados en la figura) se le denomina subsistema de
estaciones base BSS. A la interfaz entre un MSC y un BSS se le
denomina interfaz A.
El MSC gestiona el acoplamiento de llamadas
entrantes y salientes. Realiza tareas similares a la de una central
de una red telefónica pública conmutada PSTN. Además de estas
tareas, también lleva a cabo funciones que son solamente
características de la comunicación de telefonía móvil, tales como
gestión de la ubicación de abonados, junto con los registros de
abonados en la red. Los registros de abonados del sistema GSM
incluyen por lo menos un registro de ubicación local HLR y un
registro de ubicación de visitantes VLR que no se muestran en la
Figura 1.
El sistema GSM es un sistema de acceso múltiple
por división de tiempo (TDMA) en el que la comunicación en el camino
de radiocomunicaciones tiene lugar basándose en la división del
tiempo en tramas TDMA sucesivas cada una de las cuales consta de
varios intervalos de tiempo. En cada intervalo de tiempo, se
transmite un paquete de información corto en forma de una ráfaga de
radiofrecuencia que consta de una serie de bits modulados. Además de
canales de tráfico que transmiten voz y datos, el sistema GSM
también utiliza canales de control para ejecutar la señalización
entre una estación transceptora base y estaciones móviles.
El tráfico de telefonía entre centros MSC se
transmite por ejemplo a través de una PSTN. Además, se transmiten
datos de señalización entre centros MSC a través de una conexión
denominada MAP (Parte de Aplicación Móvil). El procedimiento MAP se
define en la norma GSM 09.02 del ETSI.
Cuando una MS se mueve de una célula a otra, se
realiza un traspaso en el sistema. Existen varios tipos de traspasos
dependiendo de qué elementos del sistema móvil participan en el
traspaso. Cuando el traspaso tiene lugar dentro del área del mismo
controlador de estaciones base BSC-x, se denomina
traspaso entre estaciones BTS. Cuando el traspaso tiene lugar dentro
del área del mismo centro de conmutación de servicios móviles
MSC-x, se denomina traspaso dentro del MSC. Cuando
la MS se mueve desde el área del primer centro de conmutación de
servicios móviles MSC-A al área de un segundo centro
de conmutación de servicios móviles MSC-B, el
traspaso se denomina traspaso entre centros MSC.
Según la tecnología conocida, un traspaso entre
centros MSC tiene lugar de la siguiente manera. Cuando una MS que ha
iniciado una llamada en el área del MSC-A se mueve a
una célula dentro del área de otro centro de conmutación de
servicios móviles MSC-B, el primer centro de
conmutación de servicios móviles MSC-A obtiene la
dirección de MSC-B a partir de los datos de la
célula objetivo y establece una conexión MAP con el
MSC-B. A través de la conexión MAP el
MSC-A transmite hacia el MSC-B datos
sobre la célula a la que debería asignar recursos (tales como un
canal de radiocomunicaciones y las conexiones correspondientes con
la red fija). Después de la asignación de recursos, se asigna un
número de traspaso HON. A través de la conexión MAP se transmiten
datos sobre el canal y el HON hacia el MSC-A.
Después de que el MSC-A ha obtenido el HON,
establece una conexión a través de la PSTN por medio del HON. Cuando
se ha establecido la conexión PSTN, el MSC-B
transmite una confirmación hacia el MSC-A. A
continuación el MSC-A transmite hacia el
MSC-B una orden de traspaso (HANDOVER_COMMAND) que
se reenvía hacia la MS. Después de un traspaso satisfactorio la MS
transmite un mensaje HANDOVER_COMPLETE en la dirección de enlace
ascendente. Estos datos se reenvían hacia el MSC-A,
el cual libera los recursos anteriores. La orden de traspaso se
describe en la recomendación GSM 04.08, versión 4.50, junio de 1993,
p. 184 a 189.
La Figura 2 muestra etapas y mensajes de
señalización relacionados con un traspaso entre un primer centro de
conmutación de servicios móviles MSC-A y un segundo
centro de conmutación de servicios móviles MSC-B. No
obstante, se debería indicar que durante un traspaso también se
transmiten otros mensajes, los cuales no se muestran en la figura en
aras de una mayor claridad, además de los mensajes descritos en el
presente documento. 1: Una MS transmite los resultados de las
mediciones de células vecinas (MEAS_REPORT) hacia el sistema de
estaciones base de servicio BSS-A. 2: El
BSC-A determina la necesidad de un traspaso hacia
una célula del sistema de estaciones base nuevo
BSS-B, por ejemplo basándose en criterios de caminos
de radiocomunicaciones. 3: El BSS-A transmite una
solicitud de un traspaso HANDOVER_REQUIRED hacia el centro de
conmutación de servicios móviles de servicio MSC-A.
4: El MSC-A transmite una solicitud de traspaso
PREP_HANDOVER_REQ hacia el centro de conmutación de servicios
móviles nuevo MSC-B. 5: El MSC-B
transmite una solicitud de un traspaso HANDOVER_REQUEST hacia el
BSS-B, con mayor precisión hacia el BSC del sistema,
demandando dicha solicitud al sistema de estaciones base nuevo
BSS-B que proporcione el servicio requerido. 6: Si
hay recursos disponibles, el BSS-B transmite un
mensaje HANDOVER_REQUEST_ACKNOWLEDGE hacia el MSC-B.
7: El MSC-B transmite hacia el centro de servicio
MSC-A un mensaje de confirmación PREP_HANDOVER_RESP.
8: El MSC-A transmite hacia el sistema de estaciones
base de servicio BSS-A un mensaje HANDOVER_COMMAND.
9: El BSS-A transmite hacia la MS un mensaje
HANDOVER_COMMAND. 10: A continuación la MS puede iniciar la
comunicación en la célula nueva en el sistema de
estaciones base BSS-B. 11: La MS transmite hacia el
BSS-B una confirmación HANDOVER_COMPLETE: 12: El
BSS-B transmite una confirmación correspondiente
HANDOVER_COMPLETE hacia el MSC-B.
13: El MSC-B transmite hacia el MSC-A un mensaje de confirmación SEND_END_SIGNAL_REQ que informa al MSC-A de que la MS se ha movido hacia el sistema de estaciones base nuevo en el MSC-B. 14 - 15: Finalmente los recursos asignados a la llamada se liberan en el sistema de estaciones base antiguo BSS-A.
13: El MSC-B transmite hacia el MSC-A un mensaje de confirmación SEND_END_SIGNAL_REQ que informa al MSC-A de que la MS se ha movido hacia el sistema de estaciones base nuevo en el MSC-B. 14 - 15: Finalmente los recursos asignados a la llamada se liberan en el sistema de estaciones base antiguo BSS-A.
Una conexión GSM estándar y un traspaso utilizado
en la misma se refieren únicamente a una conexión normal de voz o
datos que mantiene una conexión a través de solamente un subcanal,
tal como un intervalo de tiempo. En una transmisión de datos de alta
velocidad, a una MS que requiere una transmisión de datos de una
velocidad mayor que la que puede proporcionar un canal tráfico para
transmitir datos de usuario se le asigna una configuración de
canales o intervalos de tiempo que comprende dos o más intervalos de
tiempo de la misma trama o de tramas diferentes en la misma
frecuencia o en frecuencias diferentes por medio del acceso
denominado de múltiples intervalos. Para la presente invención no es
esencial la utilización del acceso de múltiples intervalos. Un
ejemplo del acceso de múltiples intervalos en el que es aplicable la
presente invención se da a conocer en las publicaciones PCT WO
95/31878 y WO 95/31879 del mismo solicitante. En estas aplicaciones,
una señal de alta velocidad se multiplexa en varios canales
(intervalos de tiempo) que tienen una velocidad menor, y de este
modo es transmitida a través del camino de radiocomunicaciones y
demulptiplexada nuevamente en una señal en el receptor. Si esta
técnica se aplica al traspaso descrito anteriormente según la
tecnología conocida, se producen los siguientes cambios:
En la etapa 6, el mensaje de confirmación
HANDOVER_REQUEST_ACKNOWLEDGE contiene datos sobre la velocidad de
datos asignada y una descripción de los intervalos de tiempo
asignados. En la etapa 7, el mensaje de confirmación
PREP_HANDOVER_RESP contiene datos sobre la velocidad de datos
asignada y una descripción de los intervalos de tiempo asignados,
además del contenido especificado en las normas GSM. En las etapas 8
y 9, la HANDOVER_COMMAND contiene datos sobre la velocidad de datos
asignada y una descripción de los intervalos de tiempo asignados. En
la etapa 10, la estación móvil utiliza la configuración de canales y
la velocidad de datos asignadas y los intervalos de tiempo
asignados.
No obstante, las solicitudes de patente
mencionadas anteriormente no describen detalladamente cómo una
conexión de datos que utiliza varios intervalos de tiempo asignaría
números de traspaso a diferentes subcanales durante un traspaso.
También se pueden producir problemas durante un
traspaso en una transmisión de datos de alta velocidad si la célula
nueva no puede proporcionar un número suficiente de canales. Surgen
problemas si una estación móvil funciona con una velocidad de datos
elevada y la célula nueva, después del traspaso, no puede
proporcionar una velocidad de datos igual a la suministrada por la
célula anterior.
Por esta razón es un objetivo de la invención
proporcionar un método y una disposición para implementar un
traspaso entre centros MSC en una transmisión de datos de alta
velocidad de tal manera que se minimizan los cambios de la
señalización PSTN. El objetivo de la invención se consigue con un
método y una disposición caracterizados por los aspectos dados a
conocer en las reivindicaciones independientes. Las formas de
realización preferidas se exponen en las reivindicaciones
dependientes.
La invención se describirá más detalladamente en
relación con las formas de realización preferidas y haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales
la Figura 1 muestra los elementos que son
esenciales para la invención en un sistema móvil celular,
la Figura 2 muestra diferentes etapas de un
traspaso entre centros MSC.
Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, el
establecimiento de llamadas paralelas se puede implementar por lo
menos de dos maneras alternativas. Un procedimiento posible es el
siguiente. El MSC-A indica al MSC-B
el tipo de canal requerido como parámetro del mensaje
PREPARE_HANDOVER (etapa 4 de la Figura 2). Basándose en estos datos,
el MSC-B puede seleccionar cantidades diferentes de
recursos dependiendo de la situación del tráfico. Durante la
asignación de recursos, el MSC-B indica al
MSC-A el número de circuitos (CIRCUIT_COUNT)
requerido entre los MSC para los canales asignados a través de la
interfaz aérea. El número de circuitos se puede indicar
preferentemente como un parámetro del mensaje
PREPARE_HANDOVER_RESPONSE (etapa 7). En este procedimiento, el
MSC-B asigna únicamente un HON. El
MSC-A utiliza este HON asignado tantas veces como
las indicadas por el número de circuitos (CIRCUIT_COUNT). En un
traspaso de una conexión según la tecnología conocida, los recursos
anteriores y el HON se liberarían en esta fase. Las conexiones PSTN
se pueden establecer una tras otra de tal manera que el
establecimiento de la siguiente conexión se inicia únicamente
después de que se haya obtenido una indicación completa de la
dirección para el establecimiento de la conexión precedente. Ambos
centros mantienen el orden mutuo de las conexiones (subcanales) de
manera que los datos divididos en varios subcanales se pueden volver
a combinar correctamente. El orden se puede mantener, por ejemplo,
transmitiendo, en relación con el establecimiento de la conexión
PSTN, un índice independiente por medio del cual se puede mantener
el orden mutuo de los subcanales.
La ventaja de este procedimiento es que se
requieren pocos cambios para la señalización MAP. El único cambio es
informar del número de los circuitos (CIRCUIT_COUNT). El
inconveniente es que este procedimiento requiere cambios en la
señalización PSTN, lo cual en la práctica es más difícil de
implementar que los cambios correspondientes en la señalización
MAP.
Según la invención, todos los cambios se pueden
limitar a la señalización MAP. Esto se consigue por una modificación
del procedimiento descrito anteriormente de tal manera que el
MSC-B asigna inmediatamente números HON en una
cantidad que es igual al número de los canales de
radiocomunicaciones asignados a la MS a través de la interfaz aérea.
De este modo el HON se puede utilizar directamente como índice para
garantizar que se mantiene el orden mutuo de los subcanales.
Es posible que durante un traspaso, a la MS no se
le puedan asignar tantos intervalos de tiempo en la célula nueva
como los que había disponibles en la célula antigua. Como
alternativa, es posible que una llamada se haya iniciado con un
número mínimo de intervalos de tiempo, pero que durante el traspaso
se pueda asignar el número máximo solicitado por la MS en la célula
nueva. Cuando se utiliza dicho sistema de velocidad variable, un
traspaso se puede complementar con una técnica descrita en otra
publicación PCT WO 96/10320 registrada por el mismo solicitante.
Según el documento WO 96/10320, en el inicio del
establecimiento de la llamada la MS informa a la red móvil de
servicio de los requisitos mínimo y máximo para la velocidad de
transmisión de los datos de usuario, es decir, dos parámetros
nuevos, además de los parámetros anteriores. Los requisitos
referentes al servicio también se pueden indicar de alguna otra
manera. Por ejemplo, la MS puede indicar la clase de calidad
adecuada del servicio, de manera que esté dotado de una capacidad de
canales de datos según por lo menos el requisito mínimo de esta
clase de calidad y como mucho el requisito máximo de la clase.
En los siguientes ejemplos, estos requisitos
mínimo y máximo se definen con los parámetros "nivel de servicio
requerido" y "nivel de servicio deseado", aunque los
requisitos también se pueden definir de alguna otra manera. El nivel
deseado de servicio determina la velocidad de datos que desea
utilizar la MS, es decir, la configuración de canales formada por
uno o varios canales o intervalos de tiempo. Esta velocidad de datos
deseada es también la velocidad de datos máxima permitida para la
MS. El nivel de servicio requerido determina la velocidad de datos
mínima que se debe proporcionar para garantizar la transmisión
continua de datos. Por medio de estos parámetros la red móvil de
servicio, dependiendo de los recursos de la red, puede asignar a una
llamada de datos una velocidad de datos entre la velocidad de datos
máxima deseada y la velocidad de datos mínima requerida. Si no se
puede proporcionar ni siquiera la velocidad de datos mínima, la
llamada de datos finaliza. También es posible que la MS no fije
requisitos de servicio mínimos específicos referentes a la velocidad
de datos en alguna situación o que deje que la red móvil seleccione
libremente la capacidad mínima.
Considerando esta tecnología el traspaso descrito
anteriormente varía de la siguiente forma. La numeración sigue
correspondiéndose con la numeración de etapas utilizada en relación
con la Figura 2. En la etapa 3, además del mensaje GSM normal la
solicitud del traspaso también puede comprender la velocidad de
datos máxima deseada DRMAX y la velocidad de datos mínima requerida
DRMIN que la MS ha proporcionado en el inicio de la llamada de
datos. El BSC ó el BTS almacena los parámetros DRMAX y DRMIN para
cada MS que está ocupada en una llamada de datos de alta velocidad
dentro de su área. En la etapa 4, el MSC-A transmite
hacia el centro de conmutación de servicios móviles nuevo
MSC-B una solicitud de traspaso PREP HANDOVER REQ
que puede comprender los parámetros deseados DRMAX y DRMIN además
del mensaje GSM normal. En la etapa 5 el mensaje también comprende
los parámetros DRMAX y DRMIN además del mensaje GSM normal. El
BSS-S selecciona una configuración de intervalos de
tiempo que proporciona una velocidad de datos que es por lo menos
DRMIN y como mucho DRMAX, dependiendo por lo menos de los recursos
de intervalos de tiempo de la célula objetivo del traspaso. La
velocidad de datos (configuración de intervalos de tiempo)
proporcionada por la célula nueva no es necesariamente la misma que
en la célula antigua. En otras palabras, la velocidad de datos puede
aumentar o reducirse en la célula nueva dependiendo de los recursos
disponibles y dentro de los límites fijados por los parámetros DRMAX
y DRMIN. Si no se puede proporcionar la velocidad de datos mínima
requerida DRMIN, el traspaso se interrumpe.
Para un experto en la materia resultará evidente
que, a medida que la tecnología evolucione, la idea básica de la
invención se puede implementar de varias formas diferentes. Por esta
razón, la invención y las formas de realización de la misma no se
limitan a los ejemplos descritos anteriormente sino que pueden
variar dentro del alcance de las reivindicaciones.
Claims (4)
1. Método para un traspaso entre un primer centro
de conmutación de servicios móviles (MSC-A) y un
segundo centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-B) de una red móvil en una transmisión de datos
de alta velocidad, en el que a una estación móvil (MS) se la han
asignado varios canales, en cuyo método:
- el primer centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-A) indica al segundo centro de
conmutación de servicios móviles (MSC-B) por lo
menos el número mínimo de canales requeridos a través de la
conexión,
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) intenta asignar por lo menos el
número mínimo indicado de canales,
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) transmite hacia el primer centro de
conmutación de servicios móviles (MSC-A) datos sobre
los canales que ha asignado y por lo menos un número de traspaso
(HON), y
- el primer centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-A) utiliza por lo menos un número de
traspaso (HON) para realizar un traspaso,
caracterizado porque el segundo centro de
conmutación de servicios móviles (MSC-B) transmite
hacia el primer centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-A) tantos números de traspaso (HON) como
canales tiene asignados.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque
- además del número mínimo de canales requeridos
a través de la conexión, el primer centro de conmutación de
servicios móviles (MSC-A) indica también al segundo
centro de conmutación de servicios móviles (MSC-B)
el número máximo de canales requeridos a través de la conexión,
y
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) intenta asignar el número máximo
indicado de canales.
3. Disposición para un traspaso entre un primer
centro de conmutación de servicios móviles (MSC-A) y
un segundo centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-B) de una red móvil en una transmisión de datos
de alta velocidad en la que a una estación móvil (MS) se le han
asignado varios canales, en la que
- el primer centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-A) está adaptado para indicar al
segundo centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-B) por lo menos el número mínimo de canales
requeridos a través de la conexión,
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) está adaptado para intentar asignar
por lo menos el número mínimo indicado de canales,
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) está adaptado para transmitir hacia
el primer centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-A) datos sobre los canales que ha asignado y
por lo menos un número de traspaso (HON), y
- el primer centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-A) está adaptado para utilizar por lo
menos un número de traspaso (HON) para realizar un traspaso,
caracterizada porque el segundo centro de
conmutación de servicios móviles (MSC-B) está
adaptado para transmitir hacia el primer centro de conmutación de
servicios móviles (MSC-A) tantos números de traspaso
(HON) como canales tiene asignados.
4. Disposición según la reivindicación 3,
caracterizada porque
- además del número mínimo de canales requeridos
a través de la conexión, el primer centro de conmutación de
servicios móviles (MSC-A) está adaptado también para
indicar al segundo centro de conmutación de servicios móviles
(MSC-B) el número máximo de canales requeridos a
través de la conexión, y
- el segundo centro de conmutación de servicios
móviles (MSC-B) está adaptado para intentar asignar
el número máximo indicado de canales.
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