Sistema y procedimiento para la selección de un punto de conexión en una red de comunicaciones inalámbricas basada en los servicios proporcionados y valores umbral de la calidad del enlace.

Un procedimiento para conectar una unidad móvil a un punto de conexión preferido mediante la elección de uno omás puntos de conexión disponibles en una red de comunicaciones inalámbricas,

comprendiendo el procedimiento:

determinar una calidad de enlace entre la unidad móvil y el uno o más puntos de conexión disponibles;establecer una conexión entre la unidad móvil y un primer punto de conexión cuando no existe ninguna conexiónestablecida, el primer punto de conexión ofrece al menos un servicio deseado y la calidad del enlace para elprimer punto de conexión excede un primer valor umbral;

mantener la conexión establecida con el primer punto de conexión cuando la calidad del enlace excede unsegundo valor umbral que es mayor que el primer valor umbral; y

hacer elegible la conexión establecida con el primer punto de conexión para su reemplazo por un segundo puntode conexión, cuando la calidad del enlace para el primer punto de conexión es menor que el segundo valorumbral;

en el que el primer punto de conexión se sustituye por el segundo punto de conexión cuando el segundo puntode conexión ofrece al menos un servicio deseado, la calidad del enlace para el segundo punto de conexiónexcede el primer valor umbral, y la diferencia entre la calidad del enlace del segundo punto de conexión y lacalidad del enlace de la conexión establecida con el primer punto de conexiónexcede un cuarto valor umbral que es distinto de cero.

Sistema y procedimiento para la selección de un punto de conexión en una red de comunicaciones inalámbricas basada en los servicios proporcionados y valores umbral de la calidad del enlace 5

Campo de la invención La presente invención se refiere en general al campo de las comunicaciones móviles, y más particularmente, a un sistema y un procedimiento para la conexión de una unidad móvil a un punto de conexión preferido, en una red de comunicaciones inalámbricas.

Antecedentes El documento US 2005/0090277 A1 describe un procedimiento y un aparato para seleccionar entre estaciones base de la red móvil 2G y 3G. Se prefiere la conexión a una estación base 3G y solo se permite una transferencia a una estación base 2G disponible si la calidad de señal de una conexión 3G establecida cae por debajo de un umbral mínimo.

El documento US 6845238 B1 describe procedimientos de transferencia de la estación base entre sistemas UMTS y GSM en los que se emplean ciertos umbrales de calidad estimada en las transferencias para proporcionar una protección de histéresis. En algunas realizaciones las transferencias se activan si la calidad del enlace de la conexión de la estación base actual cae por debajo de un umbral y la calidad del enlace de una conexión de estación base potencial candidata está por encima de otro umbral.

El documento US 2008/0198811 A1 desvela que un terminal de acceso que está asociado con un punto de acceso tiene que comprobar un criterio de salida antes de considerar asociarse con un punto de acceso diferente. Dicho criterio de salida se puede implementar como un nivel umbral y de este modo se determina si la indicación RSSI del punto de acceso actual es menor o igual que dicho nivel umbral. El documento US 2008/0198811 A1 desvela este criterio de salida de modo que es igual al umbral para la selección del punto de acceso inicial y de este modo es incluso menor que el criterio de entrada para la selección del punto de acceso candidato. El documento US 2008/0198811 A1 desvela además la selección del mejor punto de acceso candidato determinando en primer lugar si la RSSI de un punto de acceso candidato cumple o supera un nivel umbral (de entrada) y en segundo lugar si el RSSI del punto de acceso candidato excede la RSSI del punto de acceso asociado actualmente.

Ciertos sistemas de comunicaciones inalámbricas, tales como el sistema de Acceso Inalámbrico en Entornos Vehiculares (WAVE) definido en la familia de normativas IEEE 1609, están comprendidos de unidades vehiculares móviles y unidades de acceso de radio a pie de carretera que permiten la conectividad dentro de la infraestructura de red. Las unidades de estos sistemas intercambian tanto datos de alta prioridad alta / baja latencia (por ejemplo las indicaciones de emergencia) , como datos de baja prioridad / mejor esfuerzo (por ejemplo, las actualizaciones de mapas) . Emplean una serie de canales de radio en la banda de 5 GHz, aunque también es posible el funcionamiento en otras bandas de frecuencias.

Las aplicaciones, que se ejecutan dentro de un vehículo u ordenador móvil, acceden a aplicaciones o servicios que se ejecutan en ordenadores de red acoplados a la red cableada. Esto se consigue mediante un enlace inalámbrico 45 desde el ordenador móvil a través de una conexión de radio a pie de carretera o dispositivo de acceso, y los enlaces de la red asociados desde el dispositivo de conexión de radio a través de la red al ordenador de red. Los ordenadores móviles pueden conectar a través de múltiples dispositivos de conexión de radio en secuencia, experimentando interrupciones en la conectividad mientras que están entre áreas de cobertura inalámbrica.

El entorno móvil ofrece retos únicos para las aplicaciones, que incluyen los siguientes.

• Con comunicaciones de relativamente corto alcance (por ejemplo, 100m) , la zona de comunicación del ordenador móvil está limitada y sus posibilidades de comunicación pueden ser de corta duración.

• Para aplicaciones móviles, el tiempo de duración de la conexión es crítico. De este modo, cuanto más pronto pueda establecer / restablecer la aplicación móvil su sesión después de alcanzar un área de cobertura, más tiempo tiene la aplicación para intercambiar datos útiles.

• La calidad del enlace también es fundamental. Puede ser ventajoso para un dispositivo móvil abandonar la conectividad con un dispositivo a pie de carretera para conectar con otro dispositivo mediante un enlace de mayor calidad.

• Además de la calidad del enlace, puede ser ventajoso para un dispositivo móvil considerar el conjunto de

servicios que se ofrecen por un dispositivo a pie de carretera cuando decide con cual efectuar su conexión. 65

• Una vez que se establece una sesión de conexión con el primer dispositivo a pie de carretera, un dispositivo móvil está comunicando con el primer dispositivo a pie de carretera durante la duración de la sesión de conexión. Durante este tiempo, la aplicación móvil no puede establecer una sesión de comunicación simultánea con otro dispositivo a pie de carretera.

• Mientras que el dispositivo móvil está comunicando con un dispositivo a pie de carretera, puede recoger las características de la calidad del enlace de otros dispositivos a pie de carretera cercanos.

• La aplicación móvil tiene que terminar la primera sesión de conexión para establecer la sesión de conexión con el segundo dispositivo.

En las implementaciones convencionales, las decisiones se toman en primer lugar sobre la base de si un punto de conexión está disponible, y en segundo lugar de si ofrece un servicio de interés para la unidad móvil. Una vez efectuada la conexión, se mantiene esta conexión mientras que sea posible, por ejemplo, hasta que la unidad móvil se mueve fuera de cobertura.

Esto da como resultado al menos dos problemas. El primer problema es que las conexiones se podrían atender antes de que se consiga la calidad adecuada del enlace, dando como resultado una conectividad marginal o intermitente. El segundo problema es que una vez que se realiza una conexión, no se efectúa ningún intento para reconocer un punto de conexión más ventajoso que podría convertirse en disponible.

Por lo tanto, hay necesidad de un sistema y un procedimiento que permitan al dispositivo móvil elegir un punto de conexión óptimo cuando hay múltiples puntos de conexión disponibles. También existe la necesidad de mitigar el problema de intentos de conexiones marginales.

Aunque comparte algunas características con los sistemas de comunicaciones móviles, el sistema WAVE es distinto en varias formas. En primer lugar, se pretende que un sistema móvil proporcione una cobertura de área amplia. El sistema WAVE usa enlaces de comunicaciones de corto alcance y a menudo proporciona una cobertura discontinua de "punto caliente" en áreas locales. En segundo lugar, cada una de las bases móviles ofrece un conjunto homogéneo de servicios (voz, mensajería corta, etc.) ; la selección del punto de conexión no se realiza basada en la oferta de servicios. Un punto de conexión WAVE puede ofrecer un servicio único especializado (por ejemplo, servicios de aparcamiento) o una selección de servicios. Mientras que un sistema móvil se diseña para minimizar el solapamiento entre las áreas de cobertura adyacentes, se pueden localizar múltiples puntos de conexión WAVE en estrecha proximidad, ofreciendo cada uno su propio conjunto de servicios, Un ejemplo sería dos servicios de aparcamiento, ofrecido cada uno por un garaje en cada lado de la calle.

Un teléfono móvil prefiere permanecer siembre en conexión con la red móvil. Un dispositivo móvil WAVE preferiría estar en un estado desconectado y poder escanear servicios potencialmente interesantes, antes que permanecer conectado a un punto de conexión que no ofrece información de valor.

Estas diferencias reclaman un diferente conjunto de procedimientos de selección de servicios para el WAVE que los que se usan en los sistemas móviles. Cuando se elige entre de múltiples conexiones móviles posibles (entre un teléfono y una de múltiples estaciones base) , los criterios de selección son la calidad del enlace y la carga de la estación base. El tipo de servicio no es un criterio, ya que las estaciones base dentro de una red de portadoras generalmente ofrecen servicios similares. Cuando se elige de entre múltiples conexiones WAVE posibles, los 45 criterios de selección usados por la invención desvelados en este documento son, en primer lugar los servicios ofrecidos y a continuación la calidad del enlace. No se accederá a un punto de conexión con un servicio no interesante, independientemente de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para conectar una unidad móvil a un punto de conexión preferido mediante la elección de uno o más puntos de conexión disponibles en una red de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo el procedimiento:

determinar una calidad de enlace entre la unidad móvil y el uno o más puntos de conexión disponibles; establecer una conexión entre la unidad móvil y un primer punto de conexión cuando no existe ninguna conexión establecida, el primer punto de conexión ofrece al menos un servicio deseado y la calidad del enlace para el primer punto de conexión excede un primer valor umbral; mantener la conexión establecida con el primer punto de conexión cuando la calidad del enlace excede un segundo valor umbral que es mayor que el primer valor umbral; y hacer elegible la conexión establecida con el primer punto de conexión para su reemplazo por un segundo punto de conexión, cuando la calidad del enlace para el primer punto de conexión es menor que el segundo valor umbral;

en el que el primer punto de conexión se sustituye por el segundo punto de conexión cuando el segundo punto de conexión ofrece al menos un servicio deseado, la calidad del enlace para el segundo punto de conexión excede el primer valor umbral, y la diferencia entre la calidad del enlace del segundo punto de conexión y la calidad del enlace de la conexión establecida con el primer punto de conexión excede un cuarto valor umbral que es distinto de cero.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además abandonar la conexión establecida con el primer punto de conexión cuando la calidad del enlace para el primer punto de conexión es menor que un tercer valor umbral que es menor que el primer valor umbral.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 o 2, en el que en la determinación de la calidad del enlace de los puntos de conexión primero y segundo, una prioridad del servicio de uno o más de dichos servicios deseados aumenta la métrica de la calidad del enlace.

4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 3, en el que la determinación de la calidad del enlace se basa en la intensidad de la señal recibida.

5. El procedimiento de la reivindicación 4, en el que la intensidad de la señal recibida está promediada en el tiempo.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que se usa un factor de ponderación para el promediado en el 35 tiempo de la intensidad de la señal.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el establecimiento de una conexión con el primer punto de conexión incluye considerar una duración de tiempo desde un cambio anterior de conexión.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el cambio anterior de conexión es uno o más del grupo consistente en un establecimiento de conexión, un reemplazo de conexión y un abandono de conexión.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el reemplazo del primer punto de conexión incluye considerar

una duración de tiempo desde un cambio anterior de conexión. 45

10. El procedimiento de la reivindicación 9, en el que el cambio anterior de conexión es uno o más del grupo consistente en un establecimiento de conexión, un reemplazo de conexión y un abandono de conexión.

11. El procedimiento de la reivindicación 3, en el que la prioridad del servicio se determina mediante la información entregada por un proveedor de servicio sobre la red de comunicaciones inalámbricas.

12. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que se ajusta dinámicamente uno cualquiera de los umbrales primero, segundo o tercero.

13. Un sistema para conectar una unidad móvil con un punto de conexión preferido mediante la elección de uno o más puntos de conexión disponibles en la red de comunicaciones inalámbricas, comprendiendo la red:

medios para determinar una calidad del enlace entre la unidad móvil y el uno o más puntos de conexión disponibles; medios para el establecimiento de una conexión entre la unidad móvil y un primer punto de conexión cuando no existe ninguna conexión establecida, el primer punto de conexión ofrece al menos un servicio deseado y la calidad del enlace para el primer punto de conexión excede un primer valor umbral; medios para el mantenimiento de la conexión establecida con el primer punto de conexión cuando la calidad del enlace excede un segundo valor umbral que es mayor que el primer valor umbral; y

medios para hacer elegible la conexión establecida con el primer punto de conexión para su reemplazo por un segundo punto de conexión, cuando la calidad del enlace para el primer punto de conexión es menor que el segundo valor umbral; medios para el reemplazo del primer punto de conexión por el segundo punto de conexión cuando el segundo punto de conexión ofrece al menos un servicio deseado, la calidad del enlace para el segundo punto de conexión excede el primer valor umbral y la diferencia entre la calidad del enlace del segundo punto de conexión y la calidad del enlace de la conexión establecida con el primer punto de conexión excede de un cuarto valor umbral que es distinto de cero.

14. El sistema de la reivindicación 13, que comprende además medios para abandonar la conexión establecida con el primer punto de conexión cuando la calidad del enlace para el primer punto de conexión es menor que un tercer 10 valor umbral que es menor que el primer valor umbral.

15. El sistema de la reivindicación 13 o 14, en el que en la determinación de la calidad del enlace de los puntos de conexión primero y segundo, la prioridad del servicio de uno o más de dichos servicios deseados aumenta la métrica de la calidad del enlace.

16. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en el que la determinación de la calidad del enlace se basa en la intensidad de la señal recibida.

17. El sistema de la reivindicación 16, en el que la intensidad de la señal recibida se promedia en el tiempo. 20

18. El sistema de la reivindicación 17, en el que se usa un factor de ponderación para el promediado en el tiempo de la intensidad de la señal.

19. El sistema de la reivindicación 15, en el que la prioridad del servicio se determina mediante la información 25 entregada por un proveedor de servicio sobre la red de comunicaciones inalámbricas.