PROCEDIMIENTO PARA CONFIGURAR UN TERMINAL DE RADIO MEDIANTE UNA RED DE COMUNICACIÓN POR RADIO, RED ASOCIADA Y PROGRAMA INFORMÁTICO A ESTE EFECTO.

Una red de comunicación operativa de acuerdo con un sistema de comunicación,

incluyendo dicha red de comunicación una capa de protocolos de recursos de radio, que incluye primeros mensajes de una pila de protocolos correspondiente al sistema de comunicación y que presenta - por lo menos un terminal de radio reconfigurable, configurado para gestionar el intercambio de información dentro de dicha red de comunicación utilizando dicho sistema de comunicación, - por lo menos un nodo de dicha red de comunicación, configurado para gestionar el intercambio de información con dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable mediante una conexión over-theair inalámbrica, utilizándose dichos primeros mensajes para gestionar dicha conexión over-the-air inalámbrica, presentando dicho por lo menos un nodo una entidad servidor configurada para usar dicha capa de protocolos de recursos de radio de dicha red de comunicación y presentando un conjunto de módulos de software operativo configurados para implementar por lo menos un conjunto de elementos de dicha pila de protocolos, estando adaptado dicho conjunto de elementos para configurar dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable; y - dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable, presentando una entidad cliente, configurada para usar una respectiva capa de protocolos de recursos de radio correspondiente a dicha capa de protocolos de dicha entidad servidor, y - dichas entidades servidor y cliente, dotadas de respectivos módulos de software over-the-air, capaces de gestionar un proceso de descarga over-the-air entre dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable y dicho por lo menos un nodo, utilizando dicha capa de protocolos de recursos de radio para descargar por lo menos un módulo de dicho conjunto de módulos de software operativo para configurar por lo menos en parte dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable, caracterizado porque, - dicha entidad servidor y dicha entidad cliente incluyen, respectivamente, por lo menos un conjunto de segundos mensajes de dicha capa de protocolos de recursos de radio, y porque - dicho conjunto de segundos mensajes asociados respectivamente a dicha entidad servidor y a dicha entidad cliente está configurado para gestionar dicho proceso de descarga over-the- air

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a redes de comunicación por radio y a terminales de radio 5 reconfigurables usando una red de comunicación por radio.

Más en particular, la presente invención hace referencia a la reconfiguración de un terminal de radio, realizándose la reconfiguración instalando en el terminal de radio un software operativo descargado over-the-air (OTA) desde la red de comunicación por radio.

Antecedentes de la invención 10

De la bibliografía (J. Mitola, "The Software Radio Architecture", IEEE Communications Magazine, mayo de 1995 y E. Buracchini, "The Software Radio Concept", IEEE Communications Magazine, septiembre de 2000) se sabe que los sistemas reconfigurables, como terminales, estaciones base y nodos de red, son equipamientos cuyo modo de funcionamiento operativo puede reconfigurarse. Por ejemplo, un terminal de radio reconfigurable capaz de funcionar con un sistema de segunda generación (2G), como 15 GSM/GPRS (Global System for Mobile Communication/General Packet Radio Service), puede reconfigurarse para poder funcionar con un sistema de tercera generación (3G), como los sistemas UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) o CDMA 2000 (Code Division Multiple Access 2000), con DVB-T (Digital Video Broadcasting Terrestrial) o con WLAN (Wireless Local Area Network) y así sucesivamente. Según la presente invención, el término "sistema" se entiende como una pluralidad 20 de elementos coordinados entre sí según criterios predeterminados, es decir, coordinados según un "estándar", para llevar a cabo una función específica, por ejemplo la de operar como una red de comunicación.

En el presente documento, ejemplos de sistemas son el sistema GSM, el sistema GPRS, el sistema UMTS, el sistema WLAN y así sucesivamente, cumpliendo cada uno de ellos un estándar 25 correspondiente.

Para llevar a cabo la reconfiguración de un terminal, según la bibliografía mencionada anteriormente, es necesario que las funciones operativas del terminal se realicen con una tecnología que sea reconfigurable. A este respecto, los terminales o dispositivos reconfigurables están dotados de un hardware reprogramable constituido, por ejemplo, por una pluralidad de FPGAs (Field Programmable 30 Gate Arrays), DSPs (Digital Signal Processors) y microprocesadores: las distintas funcionalidades del dispositivo, incluso al nivel más bajo, son realizadas por un código de software. Como consecuencia, para reconfigurar un dispositivo reprogramable, basta con sustituir el software operativo que gestiona el hardware del propio dispositivo.

Por el término "software operativo" debe entenderse, en la presente descripción, el software, organizado 35 en librerías, que define tanto la interfaz de radio (p. ej. L1, L2, L3) como las capas superiores (p. ej. L4 hasta L7) de la pila de protocolos de un sistema considerado, como por ejemplo GSM/GPRS, UMTS, y así sucesivamente.

Como es sabido, en el sector de las telecomunicaciones el procedimiento más empleado para obtener un agrupamiento funcional es el modelo OSI (Open System Interconnection). Las funcionalidades están 40 agrupadas en planos funcionales representados en forma de pila.

Cada capa de la pila de protocolos proporciona servicios a la capa inmediatamente superior, siendo los servicios a su vez mejoras de los servicios proporcionados por la capa inmediatamente inferior.

La capa más baja (capa 1) por lo general tiene el propósito de transmitir físicamente la información.

De acuerdo con la especificación OSI, el número estándar de capas es 7: respectivamente las capas 45 física, conexión, red, transporte, sesión, presentación y aplicación. Cada sistema, p. ej. GSM/GPRS, UMTS, etc., implementa la parte necesaria de la pila de protocolos OSI. Si consideramos un terminal de radio, los beneficios proporcionados al usar un hardware reconfigurable son muchos, pero un beneficio es evidentemente inmediato: el terminal de radio puede reconfigurarse según el sistema que cubre el área en la que se encuentra el terminal (área de funcionamiento). Por lo tanto, si el terminal se usa en un 50 área cubierta por un sistema de segunda generación, como GSM/GPRS, el terminal puede

reconfigurarse para poder recibir dicho sistema; del mismo modo, en un área cubierta por un sistema de tercera generación, como UMTS, el terminal puede configurarse consecuentemente.

De la bibliografía (AA.W. "Software Radio: The Challenges for Reconfigurable Terminals", Annals of telecommunications - jul/ago 2002, GET Hermes y E. Buracchini "The Software Radio Concept") se sabe que un código de software puede transferirse o descargarse a un terminal por lo menos de tres formas 5 diferentes:

- mediante una smart card (tarjeta inteligente) utilizando un SIM (Subscriber Identity Module) que hay que insertar dentro del terminal móvil de radio;

- mediante una conexión externa utilizando por ejemplo un enlace con un ordenador personal mediante un puerto de infrarrojos/de serie/USB (Universal Serial Bus); 10

- mediante radio o over-the-air (OTA) utilizando un canal de radio específico.

En relación con la descarga de software, los pasos fundamentales de un protocolo genérico que permite gestionar la descarga de un software a un terminal se han definido en el marco del Software Defined Radio Forum (foro SDR), que puede consultarse en la URL www.sdrforum.org.

El protocolo definido por el SDRF es del tipo cliente-servidor, conocido en sí mismo. Los pasos del 15 protocolo de descarga son los siguientes:

- inicio de la descarga: paso durante el cual el terminal comunica al servidor, en el que reside un software que se desea descargar, la intención de comenzar una descarga de software;

- autenticación mutua; el terminal y el servidor deben autentificarse entre sí;

- intercambio de capacidad: el servidor comunica la información sobre capacidad relativa al software que 20 hay que descargar, y el terminal verifica si el software puede cargarse en la memoria del terminal, instalarse en la misma y funcionar;

- aceptación de la descarga: el servidor comunica al terminal las opciones de descarga, instalación y facturación; el terminal decide si las indicaciones proporcionadas por el servidor son aceptables o no;

- comprobación de descarga e integridad: durante la descarga de software, debe probarse el código 25 recibido; el terminal solicita que se vuelvan a transmitir los bloques de radio recibidos incorrectamente;

- instalación: durante el paso de instalación, el servidor proporciona las condiciones de facturación y licencia del software,

- comprobaciones in situ: antes de iniciar el software, el terminal lleva a cabo algunas comprobaciones con la ayuda de vectores de comprobación descargados junto con el código de software; 30

- intercambio de no rechazo: una vez instalado y comprobado el código de software, el terminal confirma al servidor que la instalación se ha realizado con éxito para iniciar el proceso de facturación.

Del estado de la técnica anterior, p. ej. E. Buracchini, "The Software Radio Concept", IEEE Communications Magazine, septiembre de 2000, se sabe que la descarga de software mediante radio o OTA prevé que el terminal utilice un canal de radio. Según la bibliografía mencionada anteriormente, se 35 conoce la descarga del código de software de dos modos diferentes, dependiendo de la tipología del canal de radio:

- modo "fuera de banda": por medio de un canal "universal" independiente del sistema actual, cuando el terminal se enciende, se sintoniza automáticamente a ese canal y lleva a cabo la descarga del software operativo relativo al sistema que opera en el área de funcionamiento; 40

- modo "en banda": utilizando los canales de radio de los sistemas celulares estándar de segunda y tercera generación, como GSM/GPRS y UMTS respectivamente, este modo prevé que el terminal, que ya opera en uno de estos canales, puede recibir el software operativo relativo a un sistema diferente del que se está usando en la actualidad; por ejemplo, un terminal reconfigurable que opera con un sistema de segunda generación, como GSM/GPRS, puede llevar a cabo la descarga de un sistema de tercera 45 generación, como...

1. Una red de comunicación operativa de acuerdo con un sistema de comunicación, incluyendo dicha red de comunicación una capa de protocolos de recursos de radio, que incluye primeros mensajes de una pila de protocolos correspondiente al sistema de comunicación y que presenta

- por lo menos un terminal de radio reconfigurable, configurado para gestionar el intercambio de 5 información dentro de dicha red de comunicación utilizando dicho sistema de comunicación,

- por lo menos un nodo de dicha red de comunicación, configurado para gestionar el intercambio de información con dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable mediante una conexión over-the-air inalámbrica, utilizándose dichos primeros mensajes para gestionar dicha conexión over-the-air inalámbrica, presentando dicho por lo menos un nodo una entidad servidor configurada para usar dicha 10 capa de protocolos de recursos de radio de dicha red de comunicación y presentando un conjunto de módulos de software operativo configurados para implementar por lo menos un conjunto de elementos de dicha pila de protocolos, estando adaptado dicho conjunto de elementos para configurar dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable; y

- dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable, presentando una entidad cliente, configurada 15 para usar una respectiva capa de protocolos de recursos de radio correspondiente a dicha capa de protocolos de dicha entidad servidor, y

- dichas entidades servidor y cliente, dotadas de respectivos módulos de software over-the-air, capaces de gestionar un proceso de descarga over-the-air entre dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable y dicho por lo menos un nodo, utilizando dicha capa de protocolos de recursos de radio 20 para descargar por lo menos un módulo de dicho conjunto de módulos de software operativo para configurar por lo menos en parte dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable,

caracterizado porque,

- dicha entidad servidor y dicha entidad cliente incluyen, respectivamente, por lo menos un conjunto de segundos mensajes de dicha capa de protocolos de recursos de radio, y porque 25

- dicho conjunto de segundos mensajes asociados respectivamente a dicha entidad servidor y a dicha entidad cliente está configurado para gestionar dicho proceso de descarga over-the- air.

2. Una red según la reivindicación 1, que presenta

- una red de acceso de radio y una red básica; y en la que

- dicha capa de protocolos de recursos de radio es una capa de protocolos de dicha red básica. 30

3. Una red según la reivindicación 1, que presenta

- una red de acceso de radio y una red básica; y en la que

- dicha capa de protocolos de recursos de radio es una capa de protocolos de dicha red de acceso de radio.

4. Una red según la reivindicación 3, en la que 35

- dicha red de acceso de radio presenta un controlador de radio; y en la que

- dicha capa de protocolos de recursos de radio es una capa de protocolos de dicho controlador de radio.

5. Una red según la reivindicación 2, en la que dicha red de acceso de radio es operativa de acuerdo con una red de segunda generación.

6. Una red según la reivindicación 2, en la que dicha red de acceso de radio es operativa de acuerdo con 40 una red de tercera generación.

7. Una red según la reivindicación 1, en la que dicha conexión over-the-air inalámbrica se establece por medio de un canal universal de dicha red de comunicación.

8. Una red según la reivindicación 1, en la que dicha conexión over-the-air inalámbrica se establece por medio de un canal de radio de dicha red de comunicación. 45

9. Una red según la reivindicación 1, en la que dicho sistema de comunicación está configurado para gestionar prioridades entre una llamada de voz, una transmisión de datos y la descarga de dicho por lo

menos un módulo de dichos módulos de software operativo.

10. Una red según la reivindicación 1, en la que dichos módulos de software over-the-air están configurados para descargar dicho por lo menos un módulo de dichos módulos de software operativo durante una llamada de voz.

11. Una red según la reivindicación 1, en la que dicho conjunto de módulos de software operativo es 5 adecuado para reconfigurar, por lo menos en parte, dicho terminal de radio con otro sistema de comunicación.

12. Una red según la reivindicación 11, en la que

- dicho terminal de radio presenta una capa de pilas de protocolos para llevar a cabo por lo menos mediciones en dicho otro sistema de comunicación. 10

13. Un procedimiento para configurar por lo menos un terminal de radio reconfigurable perteneciente a una red de comunicación operativa de acuerdo con un sistema de comunicación, presentando dicha red de comunicación una capa de protocolos de recursos de radio que incluye primeros mensajes de una pila de protocolos correspondientes a dicho sistema de comunicación, en el que el por lo menos un terminal de radio reconfigurable está configurado para intercambiar información con por lo menos un 15 nodo de dicha red de comunicación mediante una conexión over-the-air inalámbrica, y dichos primeros mensajes se usan para gestionar dicha conexión over-the-air inalámbrica, constando el procedimiento de los pasos de:

- asociar a dicho por lo menos un nodo de dicha red de comunicación una entidad servidor, configurada para usar dicha capa de protocolos de recursos de radio, e incluyendo un conjunto de módulos de 20 software operativo para implementar por lo menos un conjunto de elementos de dicha pila de protocolos, estando dicha pila de protocolos para reconfigurar dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable;

- asociar a dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable una entidad cliente, configurada para usar una respectiva capa de protocolos de recursos de radio correspondientes a dicha capa de 25 protocolos de dicha entidad servidor;

- establecer un proceso de descarga over-the-air utilizando dicha capa de protocolos de recursos de radio;

- descargar por lo menos un módulo de dicho conjunto de módulos de software operativo desde dicho servidor a dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable para configurar, por lo menos en parte, 30 dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable utilizando dicho proceso de descarga over-the-air;

caracterizado porque dicho establecimiento de un proceso de descarga over-the-air presenta un conjunto de pasos de protocolo que incluye, para cada uno de dichos pasos de protocolo, el intercambio de segundos mensajes de protocolo de dicha capa de protocolos de recursos de radio.

14. Un procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho intercambio de los segundos mensajes 35 de protocolo presenta mensajes de intercambio que incluyen respectivamente

- un conjunto de los siguientes campos,

- un primer campo que identifica el tipo del mensaje,

- un segundo campo que identifica el por lo menos un terminal de radio reconfigurable al que se refiere el mensaje; y 40

- un tercer campo que contiene información de datos.

15. Un procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho conjunto de pasos de protocolo incluye por lo menos uno de los siguientes pasos:

a) realizar una solicitud para descargar dicho por lo menos un módulo de software operativo;

b) autentificar mutuamente dicho cliente y dicho servidor; 45

c) comprobar la capacidad de dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable para aceptar dicho por lo menos un módulo de software operativo descargable de dicho servidor;

d) proporcionar una información relativa a las opciones de descarga;

e) segmentar dicho por lo menos un módulo de software operativo en bloques;

f) transmitir dichos bloques desde dicho servidor al dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable;

g) reensamblar dichos bloques para reconstituir dicho por lo menos un módulo con un conjunto de elementos de una pila de protocolos y probar dicho conjunto de elementos; 5

h) instalar el conjunto de elementos en dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que dicho conjunto de pasos de protocolo incluye el paso de:

- controlar la estructura de dichos bloques descargados a dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable. 10

17. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que dicho conjunto de pasos de protocolo incluye el paso de:

- gestionar un conjunto de temporizadores (T100, T200, T300, T400, T500, T101, T201, T301, T302, T401, T501) que limitan el tiempo autorizado para llevar a cabo el proceso de descarga over-the-air.

18. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que dicho conjunto de pasos de protocolo incluye 15 el paso de:

- asignar a cada paso de protocolo por lo menos un par de temporizadores, un primer temporizador para controlar los pasos de protocolo efectuados por dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable y un segundo temporizador para controlar los pasos de protocolo efectuados por dicho servidor, iniciándose cada uno de dichos temporizadores cuando se empieza un paso de protocolo y 20 deteniéndose cuando se ha llevado a cabo dicho un paso de protocolo.

19. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que el paso de autenticación mutua se basa en un procedimiento "desafío-respuesta".

20. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que dicho paso de segmentar dicho por lo menos un módulo en bloques incluye el paso de segmentar en bloques con un tamaño de entre 1 y 2 kBytes y 25 en el que el paso de transmitir dichos bloques incluye gestionar un protocolo de ventana en el que un tamaño de ventana coincide con el tamaño de los bloques en los que se ha segmentado dicho por lo menos un módulo de software operativo.

21. Un procedimiento según la reivindicación 15, en el que, antes de instalar dicho conjunto de elementos en dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable, se requiere una licencia. 30

22. Un procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho por lo menos un módulo de software operativo, antes de descargarse en dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable, se encripta con una clave.

23. Un procedimiento según la reivindicación 13, que presenta además el paso de almacenar por lo menos dos conjuntos de módulos de software operativo en dicho por lo menos un terminal de radio 35 reconfigurable.

24. Un procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho paso de descargar dicho por lo menos un módulo del conjunto incluye el paso de

- descargar un conjunto de módulos de software operativo adecuados para configurar, por lo menos en parte, dicho por lo menos un terminal de radio reconfigurable con otro sistema de comunicación. 40

25. Un terminal de radio reconfigurable, que presenta medios para llevar a cabo los pasos del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones de la 13 a la 24.

26. Un nodo de red que presenta una entidad servidor para llevar a cabo los pasos del procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones de la 13 a la 24.

27. Producto de programa informático o conjunto de programas informáticos de productos de programas 45 informáticos que pueden cargarse en la memoria de por lo menos un ordenador y que presentan partes de código de software para llevar a cabo los pasos de cualquiera de las reivindicaciones de la 13 a la 24.