SISTEMA DE COMUNICACIONES SIN HILOS QUE INCORPORA DIRECCIONAMIENTO A MULTIPLES DESTINOS Y METODO PARA SU UTILIZACION.

Un método de distribución de paquetes para uso en un sistema de comunicaciones (200) que tiene una pluralidad de dispositivos de comunicaciones (348 - 656) distribuidos entre una o más zonas de comunicación,

estando las zonas de comunicación interconectadas lógicamente por uno o más dispositivos de red (114), que comprende las etapas de:

recibir una petición de llamada desde un dispositivo de comunicaciones fuente para la distribución de paquetes de múltiples destinos, usando un nodo central de múltiples destinos, a uno o más dispositivos objetivo; y

seleccionar uno de los dispositivos de encaminamiento de la red (108, 110, 114) como el nodo central de múltiples destinos;

caracterizado por que el método comprende además:

seleccionar un nodo central de múltiples destinos como una función de la localización del dispositivo fuente u objetivo;

asignar un intervalo de direcciones de grupo de múltiples destinos al nodo central de múltiples destinos;

seleccionar desde el intervalo direcciones de grupo de múltiples destinos asociado con el nodo central de múltiples destinos, al menos una dirección de grupo de múltiples destinos a utilizar para distribuir paquetes a uno o más de los dispositivos de comunicación objetivos; y

distribuir la, al menos una, dirección de grupo seleccionada de múltiples destinos a uno o más dispositivos de comunicaciones objetivo, en el que una vez recibida la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos los dispositivos de comunicaciones objetivos señalizan su intención de juntar la dirección de grupo de múltiples destinos enviando un mensaje juntar de múltiples destinos

Sistema de comunicaciones sin hilos que incorpora direccionamiento a múltiples destinos y método para su utilización.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicación y, más particularmente a sistemas de comunicación basados en paquetes. En particular, las realizaciones de la presente invención se refieren a un sistema de comunicaciones sin hilos que incorpora el direccionamiento IP a múltiples destinos.

Antecedentes de la invención

Los sistemas de comunicaciones sin hilos de hoy en día proporcionan un amplio intervalo de servicios a las unidades de abonado individuales y a grupos de unidades de abonados, bien estén fijos o en movimiento. Estos servicios incluyen, pero no están limitados a estos, la telefonía celular, envío a grupos y comunicaciones de paquetes de datos, por nombrar unos pocos. Un ejemplo de tal sistema 100 se ilustra en la Fig. 1. La configuración mostrada en la Fig. 1 es típica en diversos sistemas de comunicaciones sin hilos normalizados, tales como, por ejemplo el Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (GSM), el Servicio Telefónico Móvil Avanzado (AMPS), y los sistemas de Radio Enlazados Europeos (TETRA). Asimismo es aplicable a diversos sistemas de comunicaciones propietarios tales como, por ejemplo, la Red Mejorada Digital Integrada (IDEN^TM) o los sistemas SMARTZONE^TM, que han estado disponibles, en el pasado, contactando con Motorola Inc. en East Algonquin Road Schaumburg, 1301, Illinois 601196.

Con referencia a la Fig. 1, un conmutador central 101 proporciona conexiones entre sitios 104-107. Una pluralidad de unidades de abonado 110-115 comunica sin hilos con los sitios 104-107 y entre sí, y están a menudo divididos lógicamente en diversos subgrupos o grupos de conversación. En tal sistema, la gestión del procesamiento de la llamada y la funcionalidad de conmutación están contenidas generalmente dentro de la misma unidad física, es decir, el conmutador central 101. Los sitios 104-107 están conectados con el conmutador central 101 a través de enlaces dedicados o a petición y procesadores intermedios 102-103 en lo que a menudo se llama configuración "estrella". Algunos sistemas muy grandes usan una jerarquía de tales "estrellas" donde los concentradores que intervienen agrupan enlaces desde múltiples sitios y realizan diversas tareas de procesamiento a más bajo nivel antes de la presentación al conmutador central.

Las redes de comunicaciones sin hilos como se han descrito anteriormente típicamente usan una función de gestión de movilidad centralizada. A medida que las unidades de abonado se mueven de sitio en sitio, indican el movimiento a la red mediante procedimientos de transferencia y actualización de la localización. La información de cambio de localización se reenvía a la red jerárquica de las bases de datos de localización, usualmente llamadas registros de localización del visitante (VLR) y registros de localización local (HLR). La funcionalidad de gestión de conexión/movilidad centralizada en el conmutador central 101 o centro (hub), como se denomina frecuentemente, usa la información de localización para determinar qué sitios necesitan incluirse cuando se realiza una petición de llamada. Aunque esta configuración en estrella y la gestión de las operaciones cumplen con las necesidades del sistema de comunicaciones mencionado anteriormente, las topologías del sistema de comunicaciones centralizadas y/o jerárquicas sin embargo sufren de varios problemas.

En primer lugar, el recorrido de vuelta del enlace físico requerido para soportar todos los enlaces con el conmutador central o centro 101 pueden ser de un coste bastante prohibitivo. En un sistema típico, todo el tráfico de las comunicaciones se encamina de vuelta al conmutador central o centro 101. Esto puede resultar particularmente bien cuando el conmutador 101 está localizado lejos del sitio en cuestión o en el caso en el que las líneas al conmutador 101 sean alquiladas. Además, la red resultante típicamente necesita configurarse al comienzo de cada llamada. Esto es, cada vez que se realiza una petición de llamada, deben establecerse una serie de conexiones de red dedicadas antes de que pueda avanzar la llamada. Este requisito frecuentemente añade por lo demás retardos de procesamiento indeseables.

Los sistemas actuales también sufren el riesgo de un único punto de fallo. Esto es, si el conmutador central 101 se cae o se corta de la red, se perderá una gran cantidad de tráfico de comunicaciones y no podrán satisfacerse las nuevas peticiones de llamada. De forma similar, si el VLR asociado con el conmutador central está de algún modo desconectado de la red o falla, o si no puede alcanzarse el HLR, las llamadas a y desde las unidades de abonado se ven negativamente impactadas, y en muchos casos no pueden completarse.

De acuerdo con lo anterior, existe una necesidad de una topología del sistema de comunicaciones no jerárquica que descentralice el procesamiento de movilidad. Tal sistema debería proporcionar una fácil escalabilidad, minimizar o eliminar el procesamiento de la conexión de red en la iniciación de la llamada y evitar tradicionales susceptibilidades concernientes a un único punto de fallo. Además, tal sistema debería optimizarse para soportar un número de servicios de usuarios en crecimiento tales como, por ejemplo, teléfonos interconectados, envío de grupos, servicios de mensajería (por ejemplo, buscapersonas alfanumérico de dos direcciones), transmisión de paquetes de datos, comunicaciones de voz y/o video, y combinaciones de los mismos (en adelante denominados como "Multimedia").

El documento "A scalable multicast routing" de Liu Changdong y otros, Evento MILCOM 97, Monterey, Estados Unidos, 2-5 de noviembre de 1997, IEEE ISBN 0-7803-4249-6, trata la selección de puntos de encuentro en un sistema de múltiples destinos.

El documento "A network architecture for reliable process group communication" de Seiji i Murata y otros, IEEE Comput. Soc, del 21 de junio de 1994, ISBN 0-8186-5840-1, prevé un protocolo de múltiples destinos de gestión de grupo basado en transmisión IP a múltiples destinos.

Sumario de la invención

La invención proporciona un método de distribución de paquetes como se explica en la reivindicación 1, y un sistema de comunicaciones de radiofrecuencia como se explica en la reivindicación 6.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones sin hilos de la técnica anterior;

la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un sistema que representa un sistema de comunicaciones sin hilos de acuerdo con la presente invención;

la Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de la selección de un Punto de Encuentro de múltiples destinos de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de la selección de un Punto de Encuentro de múltiples destinos de acuerdo con otra realización de la presente invención;

la Fig. 5 es un diagrama secuencial parcial de mensajes asociados con una llamada de un Grupo de Conversación multi-zona iniciada por el abonado de acuerdo con la presente invención; y

la Fig. 6 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de la selección de un Punto de Encuentro de múltiples destinos de acuerdo con otras realizaciones de la presente invención.

Descripción de una realización preferida

La presente revelación por lo tanto ha identificado diversos métodos para seleccionar un Punto de Encuentro en un sistema de encaminamiento de múltiples destinos con direccionamiento de paquetes IP y métodos para implementar el envío de llamadas usando protocolos IP de múltiples destinos en arquitecturas de múltiples zonas. Los métodos proporcionan un uso eficaz de los recursos de comunicaciones, mediante la asignación dinámica de direcciones IP de múltiples destinos sobre la base de llamada por llamada para la transmisión de mensajes con un contenido de carga de datos variable.

Con referencia a la Fig. 2, el sistema de comunicaciones sin hilos 200 de la presente invención comprende una red de paquetes 201 que soporta el direccionamiento de paquetes del Protocolo de Internet (IP) de múltiples destinos para proporcionar un servicio de grupo o envío de llamadas. Como se apreciará por los especialistas en la técnica, los paquetes de múltiples destinos son, por definición, los paquetes con Direcciones de Destino IP cuyos cuatro bits...

1. Un método de distribución de paquetes para uso en un sistema de comunicaciones (200) que tiene una pluralidad de dispositivos de comunicaciones (348 - 656) distribuidos entre una o más zonas de comunicación, estando las zonas de comunicación interconectadas lógicamente por uno o más dispositivos de red (114), que comprende las etapas de:

recibir una petición de llamada desde un dispositivo de comunicaciones fuente para la distribución de paquetes de múltiples destinos, usando un nodo central de múltiples destinos, a uno o más dispositivos objetivo; y

seleccionar uno de los dispositivos de encaminamiento de la red (108, 110, 114) como el nodo central de múltiples destinos;

caracterizado por que el método comprende además:

seleccionar un nodo central de múltiples destinos como una función de la localización del dispositivo fuente u objetivo;

asignar un intervalo de direcciones de grupo de múltiples destinos al nodo central de múltiples destinos;

seleccionar desde el intervalo direcciones de grupo de múltiples destinos asociado con el nodo central de múltiples destinos, al menos una dirección de grupo de múltiples destinos a utilizar para distribuir paquetes a uno o más de los dispositivos de comunicación objetivos; y

distribuir la, al menos una, dirección de grupo seleccionada de múltiples destinos a uno o más dispositivos de comunicaciones objetivo, en el que una vez recibida la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos los dispositivos de comunicaciones objetivos señalizan su intención de juntar la dirección de grupo de múltiples destinos enviando un mensaje juntar de múltiples destinos.

2. El método de la reivindicación 1 que comprende además las etapas de:

distribuir la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos a los dispositivos objetivos;

emitir por los dispositivos objetivos, comandos respectivos a uno o más dispositivos de red para posibilitar los dispositivos objetivos a recibir los mensajes a través de la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos:

enviar, desde el dispositivo fuente a uno o más dispositivos de red, al menos un mensaje dirigido a la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos; y

enviar el, al menos uno, mensaje, desde el uno o más dispositivos de red a los dispositivos objetivos.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2 en el que el dispositivo fuente se selecciona desde el grupo de dispositivos de comunicación consistente de dispositivos de comunicaciones sin hilos y con líneas cableadas, consolas, repetidores, controladores de sitios, comparadores, dispositivo de teléfonos interconectados, y dispositivos telefónicos del protocolo de Internet.

4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intervalo de direcciones de grupo de múltiples destinos es un intervalo de direcciones IP y comprende además las etapas de:

asociar cada uno de los dispositivos de comunicación con una zona de cobertura;

establecer en respuesta a la petición de distribución de paquetes de múltiples destinos, un árbol de distribución de múltiples destinos que tiene una pluralidad de dispositivos de encaminamiento de red seleccionados como puntos de encuentro;

en el que el nodo central de múltiples destinos se selecciona a partir de la pluralidad de puntos de encuentro como una función de la asociación entre al menos un dispositivo de comunicaciones involucrado en la petición y las zonas de cobertura asociadas.

5. El método de la reivindicación 4, en el que la función de selección del nodo central de múltiples destinos se selecciona a partir del grupo consistente en: la localización del dispositivo fuente, la localización del dispositivo de destino, la densidad del dispositivo de destino dentro de la zona de cobertura, la zona local del dispositivo fuente, la zona local del dispositivo de destino, la zona local de grupo de conversación.

6. Un sistema de comunicaciones de radiofrecuencia (RF) (200) que comprende:

una pluralidad de zonas de comunicaciones de RF (zona 1, zona 2, zona 3, zona 4);

una red de paquetes (201) incluyendo uno o más dispositivos de encaminamiento de red (108, 110, 114) que interconectan lógicamente la pluralidad de zonas de comunicación de RF; y

un medio para seleccionar, para una llamada entre un dispositivo de comunicaciones fuente y uno o más dispositivos de comunicaciones objetivo, uno de los dispositivos de encaminamiento de red como punto de encuentro;

caracterizado por que el sistema comprende además:

un medio para definir un intervalo de direcciones de grupo de múltiples destinos asociados con el punto de encuentro;

un medio para seleccionar una de las direcciones de grupo de múltiples destinos asociada con el punto de encuentro, a utilizar para distribuir la información entre los dispositivos de comunicaciones fuente y objetivo;

un medio para distribuir la dirección de grupo de múltiples destinos seleccionada al uno o más dispositivos de comunicaciones objetivos, en el que una vez recibida la, al menos una, dirección de grupo de múltiples destinos, los dispositivos de comunicaciones objetivos se disponen a señalizar su intención de juntar la dirección de grupo de múltiples destinos enviando un mensaje juntar de múltiples destinos.