PT1719375E

PT1719375E - Transferência entre uma rede celular e uma rede de acesso via rádio sem licença utilizando um único identificador para todos os pontos de acesso

Info

Publication number: PT1719375E
Application number: PT04708762T
Authority: PT
Inventors: Jari Tapio Vikberg; Tomas Nylander; Hallenst L Magnus; Thomas Christer Berti Walldeen
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2004-02-06
Publication date: 2009-11-20
Also published as: CN1934884A; ATE445302T1; CN1934884B; MXPA06007921A; KR20060130171A; WO2005076648A1; DE602004023542D1; KR101062076B1; ES2334133T3; US8275376B2; WO2005076648A8; EP1719375A1; BRPI0418446A; EP1719375B1; US20070281696A1; BRPI0418446B1

Description

ΕΡ 1 719 375/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Transferência entre uma rede celular e uma rede de acesso via rádio sem licença utilizando um único identificador para todos os pontos de acesso"

Campo do invento 0 invento refere-se a comunicações móveis combinando tanto as redes de acesso móvel públicas e como as redes de acesso sem licença. 0 invento é especificamente relevante para a transferência de ligações entre as redes móveis públicas e as redes de acesso via rádio sem licença.

Antecedentes da técnica

Em qualquer sistema de comunicações móvel, tal como uma rede GSM, as chamadas em curso, realizadas entre uma estação móvel e uma estação de base, necessitam de ser transferidas para uma estação de base diferente, à medida que a estação móvel se move entre as diferentes áreas de cobertura, ou células. Dependendo de como cada célula é definida, a transferência pode requerer que a chamada em curso seja reencaminhada simplesmente através de um transreceptor de estação de base diferente BTS, através de um controlador de estação de base diferente BSC, ou através de um centro de comutação de serviços móvel diferente MSC. A transferência pode ser também necessária, quando são encontrados problemas de capacidade em qualquer célula. A transferência necessita de uma certa quantidade de operação e manutenção, tal como a definição de células vizinhas, bem como do controlador de estação de base BSC e do centro de comutação de serviços móvel MSC, que controla a célula, definindo quais as frequências de células devem ser medidas e que valor de limiar para usar para iniciar a transferência. Numa rede GSM convencional, o controlador de estação de base BSC envia a uma estação móvel uma lista de frequências para ser medida. Podem ser enviadas duas listas, sendo uma primeira lista utilizada para o modo livre, tal como quando a estação móvel está em itinerância, e uma segunda utiliza para o modo activo quando uma chamada está em 2 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ curso. Esta segunda lista define quais as frequências que a estação móvel deve medir e relatar de novo. Estas listas contêm um conjunto de valores que se referem a números absolutos de canais de rádio frequência ARFCN das células vizinhas. Para além destes números de canais de frequência, o controlador de estação de base BSC também conhece os códigos de identidade de estação de base BSIC de todas as células vizinhas. A estação móvel mede as frequências, definidas por estes números de canais, e relata estas medições ao controlador de estação de base. Na prática, a estação móvel relatará apenas os seis melhores valores de medição e apenas as frequências de células, acerca das quais a estação móvel pode sincronizar e, consequentemente, receber um código de identificação relativo à estação de base (BSIC). 0 relatório de medição, enviado de novo para o controlador de estação de base BSC pela estação móvel MS, inclui uma referência ao número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN, aos códigos de identidade de estação de base (BSIC) e uma indicação da intensidade do sinal de ligação ascendente. De facto, o relatório não especifica os números absolutos de canais de rádio frequência exactos ARFCN, mas, em vez disso refere-se à posição deste número, ocupada na lista de medições. Com base neste relatório, o controlador de estação de base BSC decide se a transferência é necessária e para que célula. 0 inicio da transferência é executado de acordo com o mecanismo GSM normalizado para cada fornecedor. Especificamente, é enviada uma mensagem pelo controlador de estação de base para o centro de comutação de serviços móvel MSC, ligado ao controlador de estação de base BSC, que indica que é necessária a transferência. Esta mensagem contém um identificador de células, o identificador global de células CGI, o qual define o código móvel do Pais, o código de rede móvel e o código de área local, para a célula, para a qual a transferência é pedida. 0 identificador global de células CGI é obtido pelo controlador de estação de base a partir de uma lista, que utiliza o código de identificação da estação de base BSIC e o número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN, obtido para a célula. Com esta identificação global de células CGI, o centro de comutação de serviços MSC é capaz de determinar, qual o outro MSC que trata a célula definida pelo valor de CGI. 3 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ

Foram feitas recentemente propostas para prolongar as redes de celulares convencionais, pela inclusão de redes de acesso que utilizam uma interface via rádio sem licença de baixa potência para comunicar com as estações móveis. As redes de acesso são concebidas para serem utilizadas em conjunto com os elementos básicos de uma rede móvel pública normalizada. A rede de acesso é construída de modo que os elementos básicos, tais como os centros de comutação móveis MSC da rede móvel pública, visionem a rede de acesso rádio sem licença como um controlador de estação de base convencional BSC. Uma tal rede de acesso e uma estação móvel para utilização nesta rede de acesso estão descritas no pedido de patente europeia n.° EP-A-1 207 708. O baixo consumo de energia e o baixo alcance resultante da interface via rádio sem licença significa que diversas de tais redes acesso podem, por exemplo, ser proporcionadas relativamente próximas de uma rede de acesso por andar de um prédio de escritórios. A rede de acesso inclui, de preferência, também uma rede de banda larga fixa, a qual se liga a um centro de comutação de serviços móvel (MSC) de uma rede móvel GSM pública convencional. Isto facilita grandemente a instalação da rede de acesso, permitindo, por exemplo, a um subscritor instalar a rede de acesso na sua própria residência. Os formatos via rádio sem licença incluem as telecomunicações sem fios aperfeiçoadas digitais (DECT), as redes de área local sem fios LAN e as redes de área pessoal sem fios ("Bluetooth"). Um aparelho portátil móvel capaz de operar tanto na interface de ar normalizada (por exemplo, a interface de Um) como na interface via rádio sem licença, significa que o subscritor necessita apenas de um telefone para todos os ambientes. O documento EP-A-1 207 708 apresenta um terminal móvel, o qual tem meios para ligar a uma rede móvel licenciada e a uma rede sem licença, em que a rede sem licença dispõe de um controlador de estação de base residencial (HBSC), ao qual está ligada uma pluralidade de estações de transreceptor domésticas (HBS), e que atribui a todas as HBS um "único código" (ou seja, as mesmas são atribuídas à mesma área local). A identificação de área local é utilizada para actualização da localização de um terminal móvel, que se move da rede licenciada para a sem licença. O documento EP-A- 4 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 1 271 852 dá a conhecer a atribuição de uma identidade comum a uma pluralidade de pontos de acesso, controlada por uma unidade de controlo, quando um terminal móvel se está a mover de um ponto de acesso para um outro (transferência entre pontos de acesso na mesma rede), a fim do terminal móvel permanecer a ignorar a identidade física do ponto de acesso, pelo qual o terminal móvel é presentemente servido e, ao mesmo tempo, manter o mesmo padrão de saltos de frequência sem interrupção. 0 documento WO 03/079706 AI apresenta um procedimento de transferência entre sistemas, entre uma rede licenciada e uma sem licença, em que a rede sem licença compreende um ponto de acesso de passagem, ligado ao restante dos pontos de acesso, cuja identidade é utilizada para identificar em que rede está presentemente um terminal móvel, o qual se move entre a rede licenciada e a sem licença. O documento WO 99/01002 A2 apresenta um procedimento de transferência, em que é gerado um sinal de referência de transferência, quando um impulso súbito de acesso aleatório é transmitido durante a transferência. 0 problema, quando se inclui uma ou mais redes de acesso via rádio sem licença numa rede móvel pública licenciada convencional, tal como uma GSM, UMTS ou CDMA2000, é que a transferência a partir da rede móvel pública licenciada para a rede de acesso via rádio sem licença aumenta grandemente as medidas operacionais e de manutenção necessárias, requeridas nalguns casos para níveis inaceitavelmente altos. Dependendo do número das redes de acesso via rádio sem licença presentes, o número de pontos de acesso pode ascender a milhares ou dezenas de milhares. A definição destes pontos de acesso nos elementos relevantes da rede móvel pública licenciada seria uma tarefa morosa e cara. Além disso, os diversos pontos de acesso via rádio sem licença podem estar localizados na mesma célula de rede móvel pública licenciada. Pode, assim, não ser possível ao controlador de estação de base compilar uma lista de todas as frequências possíveis que requerem medição no interior da célula, para além daquelas das células adjacentes à rede móvel pública licenciada. Para além disso, a facilidade de instalação dos pontos de acesso individuais de uma rede de acesso via rádio sem licença significa que o número e a localização dos pontos de acesso podem estar a mudar constantemente. Cada mudança requereria 5 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ que a rede móvel pública licenciada fosse actualizada acerca da nova localização dos pontos de acesso.

Resumo do invento É, assim, um objecto do presente invento propor um sistema de tratamento de transferência a partir de uma rede móvel pública licenciada convencional, tal como a GSM, a UMTS ou a CDMA2000, para uma rede de acesso via rádio sem licença, ligada à rede convencional.

Este objecto é conseguido por uma rede de acesso, por um controlador de rede de acesso e por um método de transferência, de acordo com o presente invento, como indicado nas reivindicações anexas. Especificamente, na rede de acesso está adaptada para comunicar com um terminal móvel e com uma porção de rede básica de uma rede móvel pública, e compreende uma pluralidade de estações de base locais, que definem cada uma mini-célula e adaptadas para comunicar com os terminais móveis, localizados numa respectiva mini-célula através de uma interface via rádio sem licença. Um controlador de rede de acesso está adaptado para comunicar com a porção de rede básica, através de uma interface de rede móvel predeterminada e está ligado a pluralidade de estações de base locais. A transferência entre uma célula da rede móvel pública e da rede de acesso é facilitada pela atribuição de um único identificador comum, associado ao controlador de rede de acesso para todas as mini-células. Desta maneira, toda a rede de acesso via rádio sem licença é identificada pelo mesmo identificador na rede restante. A transferência para qualquer mini-célula da rede de acesso via rádio sem licença conduz ao controlador de rede de acesso. A comunicação deste único identificador ao remanescente da rede é, assim, relativamente simples e rápido.

Na transferência, a rede básica está adaptada para endereçar um pedido de transferência, que contém o identificador comum para o controlador de rede de acesso. 0 controlador de rede de acesso está adaptado para responder a um pedido de transferência da rede básica pela atribuição de uma referência de transferência ao pedido e pelo estabelecimento de um percurso de comunicações entre uma 6 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ estação móvel e a rede básica, através da rede de acesso via rádio sem licença, quando uma mensagem que contém a referência de transferência é recebida a partir da estação móvel. Por conseguinte, a atribuição de qualquer pedido de transferência a um ponto de acesso particular ou mini-célula é tratado inteiramente pelo controlador de acesso, sem que a rede restante necessite de mais informação do que o único identificador. Todo o processo é efectivamente transparente para a rede básica e para as redes de acesso remanescentes, as quais visionam a rede de acesso sem licença como uma única célula.

Dependendo do tipo de rede de comunicações móveis, à qual é ligada rede de acesso via rádio sem licença, o identificador comum pode identificar apenas um único endereço de célula. Para algumas tecnologias, como a GSM, este identificador identifica, de preferência, também uma única frequência de canal, utilizada pelas referidas as estações de base locais e, possivelmente, também um único endereço de estação de base. 0 método de acordo com o presente invento reside essencialmente nos seguintes passos: a reserva de um identificador comum a todas as estações de base locais, ligadas ao controlador de rede de acesso, respondendo o controlador de rede de acesso a uma mensagem de pedido de transferência, recebida a partir da porção de rede básica e que contém o identificador comum, pela geração de uma referência de transferência e transmissão da referência de transferência como uma mensagem de reconhecimento de transferência para a porção de rede básica, recebendo o controlador de rede de acesso a referência de transferência a partir da estação móvel, através da estação de base local e o estabelecimento de um percurso de comunicações, quando é recebida a mensagem que contém a referida referência de transferência. A fim de assegurar que a transferência é iniciada, mesmo quando os sinais recebidos através de uma rede de acesso via rádio sem licença são mais fracos do que os das células rede móvel pública licenciada adjacentes, é preferido que a estação móvel, quando da recepção do identificador comum, 7 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ transmita um relatório para a estação de base, adaptada para iniciar a transferência, independentemente das outras frequências recebidas pela estação móvel.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Os objectos e as vantagens adicionais do presente invento tornar-se-ão evidentes a partir da descrição que se segue das concretizações preferidas, que são dadas a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos. Nas figuras: a Fig. 1 representa esquematicamente partes de uma rede GSM com uma rede de acesso via rádio sem licença, a Fig. 2 representa esquematicamente a rede de acesso via rádio sem licença da Fig. 1, a Fig. 3 ilustra a sequência de sinalização para a transferência de uma chamada de uma rede móvel pública, tal como o GSM para uma rede de acesso via rádio sem licença.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DOS DESENHOS A Fig. 1 representa esquematicamente partes de uma rede GSM convencional. Esta rede está essencialmente dividida numa porção de rede básica 20 e numa porção de acesso 10. Os elementos da rede básica, ilustrados na figura, incluem os centros de comutação móveis ou MSC 202, associados registo de localização residencial HLR 201 e ao registo de localização de visitante VLR 204. A função e a estrutura destes elementos de arquitectura GSM convencionais são conhecidos dos especialistas na matéria e não serão descritos aqui com mais pormenores. A rede básica suporta também o serviço rádio de pacotes geral (GPRS), e, servindo para este fim, são ilustrados os nós de suporte de GPRS (SGSN) 203. Embora não ilustrado na figura, será entendido por os especialistas na matéria que a porção de rede básica pode incluir o acesso a outras redes móveis e de linhas fixas, tais como as redes ISDN e PSTN, redes de dados de pacotes e de pacotes de circuitos comutados, tais como Intranets, Extranets e a Internet através de um ou mais nós de passagem. 8 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ A porção de acesso consiste essencialmente em subsistemas de estação de base BSS 10, um dos quais está ilustrado na Fig. 1, os quais comunicam através de interfaces A e Gb normalizadas fixas e definidas com as CTM 202 e as SGSN 203, respectivamente, na porção de rede básica 20. Cada subsistema de estação de base BSS 10 inclui um controlador de estação de base BSC 103, o qual comunica com uma ou mais estações de base BTS 101 através da interface via ar AbiS definida 102. As estações transreceptoras de base 101 comunicam com os terminais móveis MT 1 através da interface via ar rádio Um da norma GSM. Será entendido que, embora a BTS 101 e o BSC 103 estejam representados como formando uma única entidade na BSS 10, o BSC 103 está muitas vezes separado das BTS 101 e pode até estar localizado no centro de comutação serviços móvel MSC 202. A divisão física representada na Fig. 1 serve para distinguir as partes da rede que compõem a porção de rede de acesso 10 e as que formam a porção de rede básica 20.

Para além da porção de acesso de rede normalizada, proporcionada pelas BSS 10, a rede representada na Fig. 1 inclui ainda uma porção de rede de acesso modificada 30, mostrada na metade inferior da figura. Daqui em diante isto será descrito como uma porção de rede de acesso via rádio sem licença.

Os componentes que compõem esta porção de rede de acesso via rádio sem licença 30 permitem também que o terminal móvel 1 aceder à porção de rede básica GSM e, através disto, outras redes de comunicações através de uma interface rádio sem licença X, representada na Fig. 1 pela seta bidireccional 31. Por via rádio sem licença entende-se qualquer protocolo via rádio, que não requer que o operador que gere a rede móvel tenha obtido uma licença do órgão regulador apropriado. Em geral, tais tecnologias via rádio sem licença devem ser de baixa potência e, assim, de alcance limitado em comparação com os serviços via rádio móveis licenciados. Isto significa que a vida útil da bateria dos terminais móveis será maior. Para além disso, devido ao alcance ser baixo a via rádio sem licença pode ser uma via rádio de banda larga, proporcionando assim qualidade de voz melhorada. A interface via rádio pode utilizar qualquer protocolo via rádio sem licença adequado, 9 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ por exemplo, um protocolo de LAN sem fios ou de telecomunicações sem fios aperfeiçoadas digitais (DECT). De preferência, no entanto, é utilizada a via rádio "Bluetooth", que tem uma largura de banda elevada e consumo de energia mais baixo do que a via rádio de rede móvel pública convencional. A norma de "Bluetooth" especifica uma ligação via rádio digital de dois sentidos para ligações de curto alcance entre dispositivos diferentes. Os dispositivos estão equipados com um transreceptor, que transmite e recebe numa banda de frequências em torno de 2,45 GHz. Esta banda está globalmente disponível, com alguma variação da largura de banda, dependendo do país. Para além de dados, estão disponíveis até três canais de voz. Cada dispositivo tem um único endereço de 48 bits da norma IEEE 802. Estão também disponíveis incluídas a encriptação e a verificação. O elemento da porção de rede de acesso fixa 30, adaptado para comunicar através da interface "Bluetooth" é designado como uma estação de base local ou residencial (BH) 301. Este elemento trata os protocolos de ligação rádio com o terminal móvel MT 1 e contém transreceptores rádio que definem uma célula de uma maneira semelhante à operação de um transreceptor de estação de base GSM convencional BTS 103. A estação de base residencial HBS 301 é controlada por um controlador de estação de base residencial HBSC 303, o qual comunica com um centro de comutação de serviços móvel MSC 202 através da interface A da norma GSM e também com um nó de suporte GPRS de serviço SGSN 203 através de uma interface Gb normalizada, se disponível na porção de rede básica. A interface entre a estação de base residencial HBS 301 e o seu controlador de estação de base residencial HBSC 303 é designado por uma interface Y. O controlador de estação de base residencial HBSC 303 proporciona a ligação entre o MSC 202 ou o SGSN 203 e o terminal móvel 1. A função conjunta da estação de base residencial HBS 301 e o controlador de estação de base residencial HBSC 303 emula a operação da BSS 10 para o SGSN 203 e o MSC 202. Por outras palavras, quando visionado a partir dos elementos da rede básica 20, tal como o centro de comutação de serviços móvel (MSC) 202 e o nó de serviço de suporte de GPRS (SGSN) 203, a porção de rede de 10 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ acesso fixa 30, constituída pelas estações de base residenciais HBS 301 e pelo controlador de estação de base residencial HBSC 303, parece como uma porção de rede de acesso convencional 10.

As aplicações que correm no terminal móvel MT 1 no topo das interfaces via rádio de rede móvel pública correm também no topo da via rádio "Bluetooth" entre o terminal móvel 1 e a estação de base residencial HBS 301. A interface entre a estação de base residencial HBS 301 e o controlador de estação de base residencial HBSC 303, que é designada por Y na Fig. 1 é, de preferência, fornecida por uma ligação fixa. A estação de base residencial 301 destina-se a ser um pequeno dispositivo que um subscritor pode comprar e instalar num local desejado, como a residência ou um ambiente de escritório, para obter um acesso fixo à rede móvel. No entanto, os mesmos também podiam ser instalados pelos operadores de tráfego em locais notáveis. A fim de reduzir os custos de instalação por parte do operador, a interface entre a estação de base residencial 301 e o controlador de estação de base residencial 303, a qual é designada por interface Y na Fig. 1, por conseguinte, explora uma ligação, de preferência, já existente de uma rede fixa 302. De preferência, esta rede é uma rede de pacotes de banda larga. As redes adequadas podem incluir as com base em ADSL, Ethernet, LMDS, ou semelhantes. As ligações residenciais a tais redes estão cada vez mais disponíveis aos subscritores. Embora não mostrado na Fig. 1, a estação de base residencial HBS 301 será ligada a um terminal de rede que dá acesso à rede fixa 302, enquanto o controlador de estação de base residencial HBSC 303 pode ser ligado a um dispositivo de encaminhamento de bordo ER da rede 302, que liga também a rede fixa 302 a outras redes, como as Intranets e a internet. O IP é utilizado para comunicação entre a estação de base residencial HBS 301 e o controlador de estação de base residencial HBSC 303, através da rede fixa 302, para tornar o transporte de dados independente do tipo de rede. A ligação entre a estação de base residencial HBS 301 e o controlador de estação de base residencial HBSC 303 está, de preferência, sempre aberta, de modo que esta ligação está sempre disponível sem a necessidade de reservar um canal. Embora a 11 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ rede fixa 302 seja, de preferência, uma rede com base em IP, as redes com base em ATM podiam ser também utilizadas. Em particular, quando as tecnologias DSL são utilizadas nesta rede, as mesmas podiam ser utilizados directamente no topo da camada ATM, uma vez que as mesmas são baseadas em ATM. Naturalmente, uma rede com base em ATM podia ser também utilizada para transporte do IP, que serve como uma camada de base. A estação de base residencial HBS 301 é instalada por ligação por fixa a um acesso de um modem adequado, como um modem ADSL ou CATV, para aceder à rede fixa 302. O acesso está em contacto com uma Intranet, que está ligada ou encaminhada para o nivel do IP. Assim, são utilizados os protocolos normalizados, tais como IP, DHCP, DNS e semelhantes. A estação de base residencial HBS 301 ligada ao modem utiliza estes protocolos e funções normalizados para verificar em qual controlador de estação de base residencial HBSC 303 o mesmo deve ser ligado e também para estabelecer uma ligação com este controlador de estação de base residencial HBSC 303.

As estações de base 101 e 301, tanto na porção de rede de acesso convencional 10 como na porção de porção de rede de acesso sem licença 30, definem uma área de cobertura, representada na Fig. 1 pelas células hexagonais 104, 304. Embora as dimensões relativas destas células não sejam precisas na figura, é, no entanto, claro que a cobertura de uma BTS convencional 101 é de longe maior do que a HBS de potência comparativamente baixa 301. Por esta razão e devido a uma HBS 301 pode ser instalada sempre que existe um acesso à rede fixa de banda larga, ligado a um HBSC 303, uma ou mais mini-células 304, geradas pelas HBS 301, podem estar localizadas no interior da célula 104 de uma BTS convencional 101.

Numa rede GSM convencional, a transferência das chamadas entre as células adjacentes é permitida informando a rede de acesso presentemente ligada 10 e a porção de rede básica 20 da identificação das células vizinhas, por meio de um identificador global de células CGI, o qual contém o código de Pais móvel, o código de rede móvel e um código de área 12 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ local, e também informação acerca qual o BSC 103 e o MSC 202 (ou o SGSN 203, se disponível na rede) controla estas células. O BSC 103 deve ser capaz de comunicar os números absolutos de canais de rádio frequência (ARFCN) reservados para todas as células vizinhas a um terminal móvel 1, ligado ao mesmo, de modo que o terminal móvel 1 pode medir as frequências associadas e relatar em retorno as frequências mais fortes. Para além do número de canal ARFCN, esta mensagem inclui também um código identidade de estação de base BSIC, que é único na área para a estação de base que transmite na frequência de canal identificada. Com a introdução de um grande número de mini-células 304, que resultam da instalação de uma rede de acesso via rádio sem licença 30, este tipo de actividade de operação e manutenção torna-se muito complexo e pesado, em particular, devido à localização das mini-células poder mudar ao longo do tempo. A Fig. 2 ilustra como esta actividade de instalação é grandemente reduzida e facilitada de acordo com o presente invento. A Fig. 2 ilustra uma rede de acesso via rádio sem licença, como mostrado na Fig. 1, com a porção de rede básica 20 ilustrada de modo semelhante na Fig. 1. Números de referência semelhantes foram utilizados para as partes semelhantes em ambas as figuras, de modo que uma descrição renovada das mesmas não será repetida. Na rede de acesso via rádio sem licença 30, o controlador de estação de base residencial HBSC 303 controla diversas estações de base residenciais HBS 301. Isto está exemplificado na Fig. 2 pela representação das três HBS 301. As estações de base residenciais HBS 301 e, assim, a mini-célula 304 gerada pelas mesmas na mesma rede de acesso 30, podem estar localizadas próximas entre si ou a uma grande distância entre si, dependendo do acesso disponível à rede de acesso de banda larga 203. O controlador de estação de base residencial HBSC 303 contém uma estrutura de dados, que representam uma visão lógica destas estações de base residenciais HBS 301. Esta estrutura de dados é actualizada automática ou dinamicamente quando as estações de base residenciais HBS 301 se ligam ao controlador de estação de base residencial HBSC 303 . A uma estação de base residencial HBS 301 é reservado um endereço de IP na rede fixa 302. O controlador de estação de base 13 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ residencial HBSC 303 terá, naturalmente, também um endereço de IP na rede fixa 302. Este endereço é também conhecido pelas estações de base residenciais HBS 301.

No entanto, para os fins de identificação das mini-células 304 para permitir a transferência, em vez da reserva de um único identificador de células, o identificador da estação de base e o número de canal de frequência para cada mini-célula 304, todas as mini-células 304 na mesma rede de acesso via rádio sem licença estão identificadas na rede GSM pela mesma identificação. Com efeito, a toda a rede de acesso via rádio sem licença 30 ou, em vez disso, ao controlador de estação de base residencial HBSC 203, que controla esta rede de acesso, é atribuída uma única identificação célula. Esta identificação é então distribuída na rede, por procedimentos de operação e de manutenção manuais na instalação, de modo que a porção de rede básica e os subsistemas de estação de base relevantes BSS 10, que controlam as células que são vizinhas de uma ou mais mini-células podem aceder a esta identificação. A identificação de célula é equivalente ao identificador global de células CGI, utilizado numa rede GSM convencional e inclui também uma única localização de área exclusiva, atribuída à rede de acesso 30. Isto está ilustrado esquematicamente na Fig. 2 pela atribuição ao controlador de estação de base residencial 203 de um identificador de células CGI-A.

Para além do identificador de células CGI, a rede de acesso via rádio sem licença tem um único identificador de estação de base BSIC e o número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN. O identificador de estação de base BSIC e o número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN são comunicados por cada estação de base residencial HBS 301, em resposta a um pedido de relatório de medição a partir da estação móvel MS 1 e, por conseguinte, uma indicação destes identificadores será incluída em qualquer relatório de medição enviado por uma estação móvel 1 para o seu controlador de estação de base ligado 103, quando é estabelecida uma ligação com um estação de base residencial HBS 301 de uma rede de acesso via rádio sem licença 30. Isto implica, naturalmente, que o número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN da rede de acesso via rádio sem 14 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ licença, esteja incluído na lista de medição enviada pelo subsistema de estação de base BSS 10, ligado à estação móvel 1. A combinação do identificador de estação de base BSIC e o número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN deve, assim, servir para indicar o identificador específico de célula CGI reservado para a rede de acesso via rádio sem licença 30. Se estiverem presentes mais do que uma das redes de acesso via rádio sem licença, cada uma terá um único identificador de células associado CGI e, assim, uma única combinação do identificador estação de base BSIC e do número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN.

Na instalação da rede de acesso via rádio sem licença, o único identificador de células CGI é comunicado a todos os subsistemas de estação de base BSS 10. Estes elementos serão também informados do código de identificação de estações de base associado BSIC e do número absoluto de canais de rádio frequência ARFCN. Isto permite ao subsistema de estação de base BSS 10 incluir a frequência emitida pela estação de base vizinha na lista das frequências comunicadas para uma estação móvel dentro de sua própria célula 104, que estão a ser medidas e relatada de novo para determinar se a transferência é requerida e para que célula. Os centros de comutação de serviços móveis MSC 202 e/ou os nós de suporte de GPRS SGSN 203 serão do mesmo modo informados do único identificador de células. A Fig. 3 ilustra a sequência de sinalização conduzida entre um terminal móvel, um subsistema de estação de base BSS 10, o centro de comutação de serviços móvel MSC 202, o controlador de estação de base residencial HBSC 303 e a estação de base residencial HBS 301, quando uma chamada em curso, realizada pela estação móvel 1 através do subsistema de estação de base convencional BSS 10 é tratada a uma estação de base residencial HBS 301 da rede de acesso via rádio sem licença.

Na Fig. 3 estão mostrados os vários elementos envolvidos na sinalização no topo do desenho. A estação móvel MS está indicada duas vezes em cada lado da figura. A estação móvel esquerda MS Um, representa a interface Um da norma GSM e a estação móvel direita MS X representa a interface via rádio 15 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ sem licença, ou a interface X, da mesma estação móvel. Referindo agora o evento 1 da Fig. 3, assume-se que foi estabelecida uma chamada GSM entre uma estação móvel MS e um subsistema de estação de base BSS através da interface Um normalizada. No evento 2, o subsistema de estação de base BSS transmite informação de sistema para a estação móvel Ms, que inclui a lista das frequências que a estação móvel MS deve medir para fins de transferência. Esta lista de medições inclui do número absoluto de rádio frequência de canal ARFCN atribuído à rede de acesso via rádio sem licença. Um relatório de medições acerca das frequências listadas é enviado a partir da estação móvel MS para o subsistema de estação de base BSS no evento 3. No evento 4 assume-se que a estação móvel se deslocou para a área de cobertura ou mini-célula de uma estação de base residencial HBS de uma rede via rádio sem licença de acesso. A estação móvel estabelece uma ligação rádio com a HBS através da interface via rádio sem licença X. A estação móvel MS é então capaz de receber informação de sistema a partir da estação de base residencial HBS, que inclui o código identificador de estação de base BSIC e o número absoluto de rádio frequência de canal ARFCN no evento 5. Os valores de BSIC e de ARFCN são então incluídos no próximo relatório de medição enviado para o subsistema de estação de base BSS no evento 6. No evento 7, o subsistema de estação de base determina que o número de canal, associado à rede de acesso via rádio sem licença é relatado como tendo o sinal mais forte no relatório de medição e, por conseguinte, inicia a transferência pelo envio de uma mensagem de HANDOVER-REQUIRED (TRANSFERÊNCIA-REQUERIDA) (GSM 08.08) para o centro de comutação de serviços móvel MSC. Incluído nesta mensagem está o identificador de células CGI, que identifica o controlador de estação de base residencial HBSC, que controla o acesso de rede via rádio sem licença em questão. No evento 8, o centro de comutação de serviços móvel MSC envia a transferência da mensagem de HANDOVER-REQUIRED (TRANSFERÊNCIA-REQUERIDA) para o controlador de estação de base residencial HBSC. Para além do identificador de células (CGI), esta mensagem agora inclui também um código de identificação do circuito (CIC), que será utilizado na interface A, se a transferência for bem sucedida. Quando da recepção desta mensagem, o controlador de estação de base residencial HBSC reserva os recursos locais 16 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ necessários, e atribui um número de referência de transferência (referência HO) a esta transferência. Deve ser notado que o controlador de estação de base residencial HBSC não tem conhecimento, nesta fase, de qual estação de base residencial HBS e mini-célula associada se refere este pedido de transferência. No evento 9 um controlador de estação de base residencial HBSC cria a mensagem de HANDOVER COMMAND (COMANDO TRANSFERÊNCIA) que se refere à camada de recursos rádio (RR) , que contém o número de referência de transferência (referência HO). Esta mensagem de HANDOVER COMMAND (COMANDO TRANSFERÊNCIA) é então incluída numa mensagem de reconhecimento de transferência (HANDOVER-REQUEST-ACK), enviada para o centro de comutação de serviços móvel MSC. A mensagem de reconhecimento é então enviada para o subsistema de estação de base BSS no evento 10 e a mensagem HANDOVER COMMAND (COMANDO TRANSFERÊNCIA), transmitida para a estação MS móvel no evento 11. A estação móvel estabelece então a ligação necessária para o controlador de estação de base residencial HBSC através da estação de base residencial HBS. Isto é conseguido através da transmissão de uma mensagem apropriada no evento de 12, que é chamada de "acesso de transferência sem licença". Esta mensagem inclui o número de referência de transferência (referência HO). Depois de estabelecer uma ligação através da rede de banda larga fixa no evento 13, a estação de base residencial transmite, em seguida, no evento 14 a mensagem de acesso de transferência, que inclui o número de referência de transferência (referência HO) e, adicionalmente, todos os outros dados necessários para a ligação, como os dados relacionados de IP para a ligação através da rede de banda larga fixa 302. Isto pode incluir, por exemplo, o endereço de IP e o acesso UDP da estação de base residencial HBS, para a qual devem ser enviados os pacotes de voz ou de dados.

Quando o controlador de estação de base residencial HBSC recebe esta mensagem, o mesmo é capaz de a associar ao pedido de transferência anterior, utilizando o número de referência da transferência (referência HO). O controlador de estação de base residencial HBSC utiliza então o valor CIC previamente comunicado, para ligar o circuito reservado através da 17 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ interface A aos recursos de IP. De modo semelhante, o controlador de estação de base residencial HBSC envia a informação de IP necessária, tal como o endereço de IP de voz e o acesso UDP para a estação de base residencial HBS para estabelecer um percurso de voz bidireccional no evento 15. Depois disto, o controlador de estação de base residencial HBSC envia uma mensagem de HANDOVER COMPLETE (TRANSFERÊNCIA COMPLETA) para o centro de comutação de serviços móvel MSC como reconhecimento da transferência com sucesso. 0 centro de comutação de serviços móvel MSC pode, então, libertar o antigo percurso de voz, utilizado no subsistema de estação de base BSS.

Será entendido pelos especialistas na matéria que a transferência a partir de uma rede GSM para uma rede de acesso via rádio sem licença, o canal de comunicações apenas será activado após a estação móvel ter enviado a referência de transferência para a controlador de estação de base residencial. Isso difere da transferência entre duas células GSM ou a partir de uma rede de acesso via rádio sem licença para uma célula GSM, em que o canal é activado quando os recursos são reservados, quando da recepção de um pedido de transferência e antes do reconhecimento do pedido de transferência. A determinação no evento de 7 pelo subsistema de estação de base BSS que a intensidade do sinal da frequência transmitida pela estação de base residencial HBS é mais forte que todas as outras frequências transmitidas pelas células vizinhas é o resultado de uma ponderação controlada na estação móvel. As estações de base residenciais HBS 301 transmitem tipicamente a uma potência muito mais baixa do que as estações transreceptoras de base BTS 101 de uma rede de acesso GSM convencional. Por esta razão, é improvável que a intensidade do sinal de uma frequência transmitida por uma estação de base residencial exceda a de uma célula GSM vizinha (ou englobada) . No entanto, na rede GSM a transferência é convencionalmente iniciada, quando a intensidade do sinal recebido por uma estação móvel a partir de uma estação transreceptora de base activa ou ligada BTS 101 é excedida pela emitida por uma outra estação transreceptora de base BTS. A fim de permitir a iniciação da 18 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ transferência desta maneira convencional e, assim, obviar a necessidade de modificar as redes de acesso GSM 10, a estação móvel MS 1, capaz de suportar comunicações via rádio sem licença é modificada para falsear o relatório de medição, quando uma ligação via rádio sem licença pode ser estabelecida com uma estação de base residencial 301 através de uma interface X e a estação móvel é capaz de receber o número do canal e o código identificador de estação de base (ARFCN, BSIC). Isto pode ser conseguido pela ponderação das medições, antes de relatar as mesmas, de tal modo que ao número de canal associado à rede de acesso via rádio sem licença é dado um valor de medição mais alto do que aos outros números de canal, incluindo o do canal activo que o mesmo está realmente a utilizar.

Em alternativa, se o subsistema da estação de base BSS 10 e, especificamente, o controlador de estação de base BSC 103 estiverem disponíveis para alguma modificação, podia ser adaptado para expedição de uma ordem para a estação móvel 1 acerca de como relatar as medições de frequência. Desta maneira, se a estação móvel suportar a comunicação com uma ou mais redes de acesso via rádio sem licença, a ordem pode especificar que a estação móvel inclui apenas esta frequência no relatório de medição ou que esta frequência específica seja comunicada com uma intensidade predeterminada, quando tiver sido estabelecida uma ligação via rádio. A rede de acesso via rádio sem licença 30, descrita com referência às figuras assemelha-se a uma rede de acesso convencional, em que existe uma pluralidade de elementos de estação de base com sua própria funcionalidade e um controlador, ligado a estas estações de base. No entanto, o presente invento não está limitado a esta estrutura. Numa concretização alternativa a mesma operação é conseguida com um ponto de acesso essencialmente transparente, que é constituído pelos pontos de acesso existentes para uma rede de banda larga, pela transferência da funcionalidade das estações de base residenciais para o controlador de estação de base residencial e/ou para a estação móvel. Por outras palavras, a estação móvel comunica directamente com o controlador de estação de base residencial HBSC 303 através de uma interface via rádio sem licença e com a rede de banda 19 ΕΡ 1 719 375/ΡΤ larga através do ponto de acesso. No que se refere à sinalização, isto significaria que os eventos 5 e 12 a 15 ilustrados na Fig. 3, que indicam a comunicação entre a estação móvel MS e a estação de base residencial HBS ou da estação de base residencial HBS e o controlador de estação de base residencial HBSC, são substituídas por uma comunicação directa entre a estação móvel MS e a controlador de estação de base residencial HBSC, de modo transparente através da estação de base residencial HBS. A estação de base residencial HBS serve, assim, apenas como um ponto de acesso transparente. A ligação via rádio estabelecida no evento 4 da Fig. 3, inclui, assim, também o estabelecimento de uma ligação através da rede de banda larga, de modo que o controlador de estação de base residencial HBSC tem conhecimento da presença da estação móvel e é capaz de enviar a informação de sistema no evento 5. A descrição pormenorizada acima da transferência referiu-se apenas a redes GSM, como uma rede móvel pública convencional. Será entendido pelos especialistas na matéria, no entanto, que a transferência a partir de outras redes móveis públicas convencionais, como a UMTS ou a CDMA2000, para uma rede de acesso via rádio sem licença pode ser tratada de uma maneira semelhante. Em todos os casos, a reserva de um único identificador de célula para uma rede de acesso via rádio sem licença completa e o tratamento subsequente no interior da rede de acesso via rádio sem licença podia ser aplicável para outras tecnologias.

Lisboa, 2009-11-16

Claims

ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 1/5 REIVINDICAÇÕES 1 - Rede de acesso via rádio sem licença, adaptada para comunicar com uma estação móvel e uma porção de rede básica (20) de uma rede móvel pública licenciada, compreendendo a referida rede de acesso: uma pluralidade de estações de base locais (301), definindo cada uma mini-célula e adaptada para comunicar com terminais móveis (1), localizados numa respectiva mini-células através de uma interface via rádio sem licença (11); um controlador de rede de acesso (303), adaptado para comunicar com a referida porção de rede básica, através de uma interface de rede móvel predeterminada e ligado à dita pluralidade de estações de base locais (301); caracterizada por: ser atribuído a todas as referidas mini-células um identificador comum, associado ao dito controlador de rede de acesso, e por o referido controlador de rede de acesso (303) estar adaptado para receber um pedido de transferência, que contém o referido identificador comum a partir da referida rede básica (20), para responder ao referido pedido de transferência, pela atribuição de uma referência ao referido pedido, para transmitir a referida referência de transferência numa mensagem de reconhecimento de transferência, para referida porção de rede básica, para receber a referida referência de transferência a partir da referida estação móvel, através da referida estação de base local, e para estabelecer um percurso de comunicações entre a referida estação móvel e a referida rede básica, quando uma mensagem que contém esta referência de transferência é recebida a partir da referida estação móvel.
2 - Rede de acesso de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as referidas estações de base local estarem adaptadas para comunicar o referido identificador comum ao referido terminal móvel. ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 2/5
3 - Rede de acesso de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada por o referido identificador comum identificar um único endereço de célula.
4 - Rede de acesso de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada por o referido identificador comum identificar uma frequência de canal, utilizada pelas referidas estações de base locais.
5 - Rede de acesso de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada por o referido identificador comum identificar um endereço de estação de base, comum a todas as estações de base locais.
6 - Rede de acesso de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada por o referido identificador comum é conhecido da referida rede básica.
7 - Rede de acesso de acordo com a reivindicação 1 e com as reivindicações 3, 5 ou 6 quando dependentes reivindicação 1, caracterizada ainda por compreender uma rede de banda larga (302), que liga a referida pluralidade de estações de base locais (301) ao referido controlador de rede de acesso (303) .
8 - Controlador de rede de acesso de uma rede de acesso via rádio sem licença, adaptado para comunicar com uma estação móvel e com uma porção de rede básica (20), de uma rede móvel pública licenciada, estando o referido controlador de rede de acesso (303) adaptado para comunicar com a referida porção de rede básica (20) através de uma interface de rede móvel predeterminada e estando ligado a uma pluralidade de estações de base locais (301), definindo cada uma mini-célula, em que o referido controlador de rede de acesso (303) está adaptado para comunicar com uma estação móvel (1), localizada numa respectiva mini-célula, através de uma interface via rádio sem licença (11) entre a referida estação móvel e um ponto de acesso (301); caracterizado por: ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 3/5 ο referido controlador de rede de acesso (303) estar adaptado para receber um pedido de transferência, que contém um identificador comum a partir da referida rede básica (20), estando o referido identificador comum associado ao referido controlador de rede de acesso e atribuído a todas as mini-células, ligadas ao referido controlador de rede de acesso, responder ao referido pedido de transferência pela atribuição de uma referência de transferência ao referido pedido, para transmitir a referida referência de transferência numa mensagem de reconhecimento de transferência para a referida porção de rede básica, para receber a referida referência de transferência a partir da referida estação móvel, através da referida estação de base local, e para estabelecer um percurso comunicações entre a referida estação móvel e a referida rede básica, quando uma mensagem que contém a referida referência de transferência é recebida a partir da referida estação móvel.
9 - Controlador de rede de acesso de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido identificador comum identificar um único endereço de célula.
10 - Controlador de rede de acesso de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o referido controlador de rede de acesso estar ligado à referida pluralidade de pontos de acesso (301) através de uma rede de banda larga (302).
11 - Método para transmissão de uma comunicação com uma estação móvel a partir de uma célula de uma rede móvel pública licenciada para uma mini-célula de uma rede de acesso via rádio sem licença, ligada à referida rede móvel pública, compreendendo a referida rede móvel pública uma porção de acesso (10), que inclui uma estação de base (103), que define a referida célula e uma porção de rede básica (20), que inclui uma parte de controlo de comutação (202), ligada à referida porção de acesso, compreendendo a referida rede de acesso via rádio sem licença (30) uma pluralidade de estações de base locais (301), definindo cada uma mini-célula e adaptada para comunicar com uma estação móvel (1), através de uma interface via rádio sem licença, e um controlador de rede de acesso (303), ligado às referidas estações de base locais ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 4/5 e adaptado para comunicar com a porção de rede básica da referida rede móvel pública, incluindo o referido método: a reserva de um identificador comum a todas as mini-células associadas ao referido controlador de rede de acesso, a resposta do referido controlador de rede de acesso (303) a uma mensagem de pedido de transferência, que contém o referido identificador comum, recebido a partir da porção de rede básica, pela atribuição de uma referência de transferência ao referido pedido e transmissão da referida referência de transferência numa mensagem de reconhecimento de transferência para a referida porção de rede básica (20), recepção pelo referido controlador de rede de acesso (303) da referida referência de transferência a partir da referida estação móvel através da referida estação de base local (301) e o estabelecimento de um percurso de comunicações entre a referida estação móvel e a referida rede básica, quando é recebida a mensagem que contém a referida referência de transferência.
12 - Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado ainda por compreender os passos de: recepção da referida porção de acesso (10) da referida rede móvel pública licenciada do referido identificador comum a partir da dita estação móvel, identificação do referido controlador de rede de acesso (303), utilização do referido identificador comum e geração de uma mensagem de pedido de transferência endereçada para o referido controlador de rede de acesso (303), através da referida parte de controlo de comutação (202).
13 - Método de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado ainda por compreender os passos de: transmissão pela referida estação móvel (1), após a recepção do referido identificador comum, de um relatório para a referida porção de acesso (10), adaptada para iniciar a transferência, independentemente das outras frequências recebidas pela referida estação móvel.
14 - Método para um controlador de rede de acesso que faz parte de uma rede de acesso via rádio sem licença, ΕΡ 1 719 375/ΡΤ 5/5 estando ο referido controlador de rede de acesso ligado a uma pluralidade de estações de base de cada locais, que definem uma mini-célula e estando adaptado para comunicar com as estações móveis, localizadas nas referidas mini-células através dos referidos pontos de acesso e de comunicar com uma porção de rede básica de uma rede móvel pública licenciada, um método de tratamento de transferência de uma comunicação com uma estação móvel a partir de uma célula da referida rede móvel pública licenciada para uma mini-célula da referida rede de acesso via rádio sem licença, através de uma interface de rede móvel predeterminada, que inclui: a recepção de uma mensagem de pedido de transferência a partir da porção de rede básica, contendo a referida mensagem de pedido de transferência um identificador comum para a identificação de todas as mini-células, associadas ao referido controlador de rede de acesso e a resposta à referida mensagem de pedido de transferência, pela atribuição uma referência de transferência ao referido pedido e transmissão da referida referência de transferência numa mensagem de reconhecimento de transferência para a referida porção de rede básica (10), a recepção da referida referência de transferência a partir da referida estação móvel através da referida estação de base local (301) e estabelecimento de um percurso de comunicações entre a referida estação móvel e a referida rede básica, quando é recebida a referida mensagem que contém a referida referência de transferência. Lisboa, 2009-11-16