Método y disposición para mantener la sincronización en asociación con la reinicialización de una conexión de comunicaciones.

Método para reinicializar una conexión de comunicaciones entre un primer dispositivo de comunicaciones y un segundo dispositivo de comunicaciones en un sistema celular de radiocomunicaciones,

que comprende las siguientes etapas: - detectar (201, 404, 501, 604) la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, - transmitir (202, 408, 408'', 502, 607, 219, 519) desde el primer dispositivo de comunicaciones hacia el segundo dispositivo de comunicaciones un primer elemento de información (203, 210, 503, 510) que indica la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, - realizar un procedimiento de reinicialización (205, 422, 505, 512, 621) en el segundo dispositivo de comunicaciones, y - transmitir (206, 213, 424, 506, 513, 623, 623'') desde el segundo dispositivo de comunicaciones hacia el primer dispositivo de comunicaciones un segundo elemento de información (207, 214, 507, 514) que indica que se ha completado el procedimiento de reinicialización con respecto al segundodispositivo de comunicaciones; caracterizado porque comprende la etapa en la que se inserta (408, 408'', 623, 623''), en un cierto elemento de información (203, 210, 507, 514) transmitido entre el primer dispositivo de comunicaciones y el segundo dispositivo de comunicaciones, una indicación de un número eficaz de ciertas operaciones de reinicialización asociadas a una cierta necesidad detectada de reinicializar la conexión de comunicaciones.

Método y disposición para mantener la sincronización en asociación con la reinicialización de una conexión de comunicaciones.

La presente invención se refiere en general a la tecnología destinada a mantener funcionales las conexiones de comunicaciones entre estaciones base y terminales de un sistema celular de radiocomunicaciones. Especialmente la invención se refiere al cometido de mantener ciertos aspectos de la sincronización durante el procedimiento de reinicialización de una conexión de comunicaciones.

Las especificaciones de los sistemas celulares de radiocomunicaciones definen ciertas pilas de protocolos que constan de capas de protocolo las cuales deben ser implementadas por los dispositivos de comunicación. Ciertas capas de protocolos actúan como entidades pares entre sí en un par de dispositivos que tengan una conexión de comunicaciones entre ellos. Las especificaciones definen también ciertos procedimientos para establecer, mantener y suprimir las conexiones de comunicaciones entre dichas entidades pares.

Como ejemplo, considérense las especificaciones del UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales), y especialmente las capas RLC (Control del Enlace de Radiocomunicaciones) de una MS (Estación Móvil) y un RNC (Controlador de Red de Radiocomunicaciones) los cuales son entidades pares entre sí. Para el funcionamiento en el modo con acuse de recibo se ha definido, en una especificación técnica publicada, conocida como ETSI TS 125 322 V3.1.2 (2-1) en la que ETSI significa Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones, un procedimiento REINICIALIZACIÓN para la capa RLC. El procedimiento REINICIALIZACIÓN se usa para reinicializar entidades RLC pares en el RNC y la MS en una situación en la que cualquiera de las entidades RLC pares haya descubierto un error de protocolo. El cometido del procedimiento REINIÓIALIZACIÓN es reinicializar todos los parámetros de protocolo correspondientes en ambas entidades pares con vistas a solucionar la situación de error y continuar con la transmisión de datos usando los mismos recursos de la red y los parámetros RLC iniciales. Al mismo tiempo que se reinicializan los parámetros del protocolo, la capa RLC debe incrementar en uno el valor del HFN (Número de Hlpertrama) para evitar que la capa RLC reutilice la misma máscara de cifrado demasiado pronto.

El procedimiento REINICIALIZACIÓN conocido se basa en el Intercambio de ciertas PDU (Unidades de Datos de Protocolo) entre las entidades RLC pares y funciona satisfactoriamente cuando las PDU se desplazan entre el RNC y la MS sin problemas. No obstante, el procedimiento REINICIALIZACIÓN conocido falla en una situación en la que se pierda por lo menos una PDU debido a un error en las comunicaciones. La Fig. 1 ilustra una situación en la que las entidades comunicantes se han designado como emisor y receptor según la dirección del desplazamiento de la primera PDU en relación con el procedimiento REINICIALIZACIÓN. En la etapa 11 el emisor advierte un error de protocolo en la capa RLC, lo cual significa que se debe iniciar un procedimiento REINICIALIZACIÓN. Supóngase que el HFN (Número de Hipertrama) en curso en el momento del descubrimiento del error de protocolo es M. El emisor ¡niela el procedimiento REINICIALIZACIÓN enviando, en la etapa 12, una cierta PDU REINICIALIZACIÓN hacia el receptor. La PDU REINICIALIZACIÓN se designa con la referencia 13. Al mismo tiempo, el emisor activa un temporizador el cual es conocido como Temporizador_RST. En la Fig. 1 se muestra el tiempo entre la activación y la expiración del temporizador en forma de una línea de puntos negros.

En la etapa 14, el receptor recibe la PDU REINICIALIZACIÓN y de este modo tiene conocimiento de la necesidad de reinicializar la operación al nivel del RLC. En la etapa 15, reinicializa todos los parámetros del protocolo e incrementa en uno el valor en curso del HFN hasta M+1. Después de haber completado estos cometidos, el receptor envía en la etapa 16 un acuse de recibo 17 conocido como PDU ACK REINICIALIZACIÓN. La finalidad del acuse de recibo 17 es informar al emisor de que en el receptor se ha completado la reinicialización de la capa RLC. Obsérvese que las designaciones "emisor" y "receptor" continúan haciendo referencia a la dirección de transmisión de la primera PDU 13.

En la etapa 18, el acuse de recibo 17 se pierde o es alterado debido a un error en las comunicaciones. No ha llegado en ningún momento hasta el emisor, de manera que este último no tiene conocimiento en absoluto de que el acuse de recibo 17 haya sido enviado. En la etapa 19 se produce la expiración del Temporizador_RST, lo cual provoca que el emisor envíe una nueva PDU REINICIALIZACIÓN 11 y que active nuevamente el Temporizador_RST; los puntos desplazados ligeramente hacia la izquierda representan el nuevo ciclo de temporización del Temporizador_RST. El valor en curso de HFN en el emisor es todavía M.

En la etapa 111, el receptor recibe la última PDU REINICIALIZACIÓN 11. No dispone de ningún medio para tener conocimiento de que el acuse de recibo 17 se perdió, lo cual significa que al recibir la segunda PDU REINICIALIZACIÓN 11, el receptor reinicializa nuevamente todos los parámetros del protocolo en la etapa 112 e incrementa en uno nuevamente el valor en curso del HFN, esta vez hasta M+2. Después de haber completado estas tareas, el receptor envía, en la etapa 113, un acuse de recibo 114. Esta vez el acuse de recibo logra alcanzar al emisor, el cual lo recibe en la etapa 115 y reinicializa por su parte todos los parámetros del protocolo en la etapa 116 e incrementa en uno el valor en curso del HFN hasta M+1. El resultado de que se pierda sin rastro una PDU ACK REINICIALIZACIÓN 17 es que después de la etapa 116 los valores de HFN en el emisor y el transmisor son diferentes, en otras palabras, se pierde la sincronización del HFN entre el emisor y el receptor. A su vez, esta

situación provoca que falle el descifrado en la conexión RLC continua, de manera que la única posibilidad consiste en liberar el portador de radiocomunicaciones correspondiente y establecer uno nuevo lo cual provoca un retardo y una carga de señalización innecesaria.

La publicación de la técnica anterior WO-A-OO/2122, publicada el 13.4.2, sugiere el uso de un valor específico extraído del espacio de numeración secuencial de las PDU para indicar que la PDU es una PDU Reinicialización.

Uno de los objetivos de la invención es proporcionar un método y una disposición para reinicializar una conexión de comunicaciones con una robustez satisfactoria con respecto a la desaparición de información transmitida en relación con el procedimiento de reinicialización.

El objetivo de la invención se logra incluyendo un número de secuencia en por lo menos los elementos de información transmitida que provocan cambios que son relevantes para la sincronización.

La invención se refiere a un método para reinicializar una conexión de comunicaciones entre un primer dispositivo de comunicaciones y un segundo dispositivo de comunicaciones en un sistema celular de radiocomunicaciones, tal como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones independientes dirigidas a un método.

La invención se aplica asimismo a un dispositivo de comunicaciones para la comunicación con otro dispositivo de comunicaciones dentro de un sistema celular de radiocomunicaciones, tal como se menciona en cualquiera de las reivindicaciones independientes dirigidas a un dispositivo de comunicaciones.

El fallo de sincronización que se puede derivar de un intento de un procedimiento de reinicialización de la técnica anterior viene provocado por el hecho de que el receptor del elemento de información que requiere que se inicie el procedimiento de reinicialización no dispone de ningún medio para tener conocimiento de si el elemento de información es auténtico o una copia que se ha vuelto a enviar. Mediante la colocación de un número de secuencia en ese elemento de información, el emisor puede indicar si el mismo es el primer intento o un intento subsiguiente de envío del elemento de información.

El receptor del elemento de información que requiere que se inicie el procedimiento de reinicialización comprueba el número de secuencia de reinicialización y lo compara con respecto al número de secuencia de reinicialización recibido en el elemento de información correspondiente inmediatamente anterior que ha recibido. Si el número de secuencia de reinicialización indica que la última versión es una copia que se ha vuelto a enviar, el receptor ya no cambia los aspectos de la sincronización sino que simplemente envía su acuse de recibo.

Una forma alternativa de ver el problema es diciendo que el receptor de aquel elemento de información...

1. Método para reinicializar una conexión de comunicaciones entre un primer dispositivo de comunicaciones y un segundo dispositivo de comunicaciones en un sistema celular de radiocomunicaciones, que comprende las etapas siguientes:

- detectar (21,44) la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

- transmitir (22, 219, 48) del primer dispositivo de comunicaciones al segundo dispositivo de comunicaciones una unidad de datos de protocolo de reinicialización, PDU REINICIALIZACIÓN (23, 21, 22) que indica la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

- realizar un procedimiento de reinicialización (25, 422) en el segundo dispositivo de comunicaciones, y

- transmitir (26, 213, 424) del segundo dispositivo de comunicaciones al primer dispositivo de comunicaciones una unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización, PDU ACK REINICIALIZACIÓN, (27, 214) que indica que se ha completado el procedimiento de reinicialización con respecto al segundo dispositivo de comunicaciones;

caracterizado por que comprende insertar en dicha unidad de datos de protocolo de reinicialización (23, 21), un número de secuencia de reinicialización, que está configurado para establecer una indicación de un número eficaz de ciertas operaciones de reinicialización asociadas con un cierta necesidad detectada de reinicializar la conexión de comunicaciones, y fijar un límite de un número máximo de veces en que se ha intentado el procedimiento de reinicialización.

2. Método según la reivindicación 1, en el que el mismo comprende insertar en dicha unidad de datos de protocolo de reinicialización dicho número de secuencia de reinicialización, de manera que su valor permanezca igual, después de que se haya detectado la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, desde la primera etapa en la que se transmite del primer dispositivo de comunicaciones al segundo dispositivo de comunicaciones dicha unidad de datos de protocolo de reinicialización hasta la siguiente etapa en la que se recibe perfectamente, en el primer dispositivo de comunicaciones, una unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización del segundo dispositivo de comunicaciones.

3. Método según la reivindicación 2, en el que dicho número de secuencia de reinicialización, RSN, es un único bit de número de secuencia de reinicialización, cuyo valor permanece igual, después de que se haya detectado la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, desde la primera etapa en la que se transmite del primer dispositivo de comunicaciones al segundo dispositivo de comunicaciones dicha unidad de datos de protocolo de reinicialización hasta la siguiente etapa en la que se recibe perfectamente, en el primer dispositivo de comunicaciones, una unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización del segundo dispositivo de comunicaciones.

4. Método según la reivindicación 2, en el que el mismo comprende:

- en el segundo dispositivo de comunicaciones, comprobar si una unidad de datos de protocolo de reinicialización, PDU REINICIALIZACIÓN, que se recibe en el segundo dispositivo de comunicaciones desde el primer dispositivo de comunicaciones e indica la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, presenta un número de secuencia de reinicialización, cuyo valor es igual al número de secuencia de reinicialización de una unidad de datos de protocolo de reinicialización ya recibida, que se recibió en el segundo dispositivo de comunicaciones del primer dispositivo de comunicaciones, y

- únicamente como respuesta a un resultado negativo en dicha comprobación, realizar un procedimiento completo de reinicialización en el segundo dispositivo de comunicaciones.

5. Método según la reivindicación 4, en el que el mismo comprende:

- únicamente como respuesta a un resultado negativo en dicha comprobación, incrementar el valor de un cierto número de estructuras de tramas en el segundo dispositivo de comunicaciones.

6. Método para reinicializar una conexión de comunicaciones entre un primer dispositivo de comunicaciones y un segundo dispositivo de comunicaciones en un sistema celular de radiocomunicaciones, que comprende:

- detectar (51,64) la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

- transmitir (52, 59, 519, 67) del primer dispositivo de comunicaciones al segundo dispositivo de comunicaciones una unidad de datos de protocolo de reinicialización, PDU REINICIALIZACIÓN, (53, 51, 52) que indica la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

- realizar un procedimiento de reinicialización (55, 512, 621) en el segundo dispositivo de comunicaciones, y

- transmitir (56, 513, 623) del segundo dispositivo de comunicaciones al primer dispositivo de comunicaciones una unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización, PDU ACK REINICIALIZACIÓN, (57, 514) que indica que se ha completado el procedimiento de reinicialización con respecto al segundo dispositivo de comunicaciones,

caracterizado por que comprende insertar en dicha unidad de datos de acuse de recibo de reinicialización un número de secuencia de reinicialización, que está configurado para establecer una indicación de un número eficaz de operaciones de reinicialización completadas en el segundo dispositivo de comunicaciones asociado con una cierta necesidad detectada de reinicializar la conexión de comunicaciones, siendo fijado un límite de un número máximo de veces en que se ha intentado el procedimiento de reinicialización.

7. Método según la reivindicación 6, en el que el mismo comprende:

- inicializar un cierto número de secuencia de reinicialización tanto en el primero como en el segundo dispositivo de comunicaciones,

- como respuesta a la recepción en el segundo dispositivo de comunicaciones de una indicación procedente del primer dispositivo de comunicaciones de la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, incrementar el valor de un número de estructuras de tramas y de dicho número de secuencia en la misma cantidad en el segundo dispositivo de comunicaciones,

- insertar el valor incrementado de dicho número de secuencia en dicha unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización,

- como respuesta a la recepción en el primer dispositivo de comunicaciones de una indicación procedente del segundo dispositivo de comunicaciones de que se ha completado el procedimiento de reinicialización con respecto al segundo dispositivo de comunicaciones, calcular la diferencia entre el número de secuencia recibido en dicha indicación y el número de secuencia de reinicialización anteriormente almacenado en el primer dispositivo de comunicaciones, e

- incrementar un número de estructuras de tramas en el primer dispositivo de comunicaciones en la cantidad correspondiente a dicha diferencia.

8. Método según la reivindicación 7, en el que dicho número de secuencia es un único bit.

9. Dispositivo de comunicaciones para la comunicación con otro dispositivo de comunicaciones dentro de un sistema celular de radiocomunicaciones a través de una conexión de comunicaciones, que comprende:

- unos medios para detectar una necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

- unos medios de transmisión para transmitir al otro dispositivo de comunicaciones unas unidades de datos de protocolo de reinicialización, PDU REINICIALIZACIÓN, que indican la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, y unas unidades de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización, PDU ACK REINICIALIZACIÓN, que indican que se ha completado el procedimiento de reinicialización,

- unos medios de recepción para recibir unas unidades de datos de protocolo de reinicialización y unas unidades de datos de protocolo de acuse de recibo del otro dispositivo de comunicaciones, y

- unos medios de reinicialización para realizar un procedimiento de reinicialización en relación con la conexión de comunicaciones,

caracterizado por que comprende:

unos medios para insertar un número de secuencia de reinicialización en una unidad de datos de protocolo de reinicialización transmitida al otro dispositivo de comunicaciones, estando dicho número de secuencia de reinicialización configurado para establecer una indicación de un número eficaz de ciertas operaciones de reinicialización asociadas con una cierta necesidad detectada de reinicializar la conexión de comunicaciones, y

unos medios para fijar un límite de un número máximo de veces en que se ha intentado el procedimiento de reinicialización

1. Dispositivo de comunicaciones para la comunicación con otro dispositivo de comunicaciones dentro de un

sistema celular de radiocomunicaciones a través de una conexión de comunicaciones, que comprende:

unos medios para detectar una necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones,

unos medios de transmisión para transmitir al otro dispositivo de comunicaciones unas unidades de datos de protocolo de reinicialización, PDU REINICIALIZACIÓN, que indican la necesidad de reinicializar la conexión de comunicaciones, y unas unidades de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización, PDU ACK REINICIALIZACIÓN, que indican que se ha completado el procedimiento de reinicialización,

unos medios de recepción para recibir unas unidades de datos de protocolo de reinicialización y unas unidades de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización del otro dispositivo de comunicaciones, y

unos medios de reinicialización para realizar un procedimiento de reinicialización en relación con la conexión de comunicaciones,

caracterizado por que comprende:

unos medios para insertar un número de secuencia de reinicialización en una unidad de datos de protocolo de acuse de recibo de reinicialización transmitida al otro dispositivo de comunicaciones, estando dicho número de secuencia de reinicialización configurado para establecer una indicación de un número eficaz de operaciones de reinicialización completadas en el dispositivo de comunicaciones asociado con una cierta necesidad detectada de reinicializar la conexión de comunicaciones, y

unos medios para fijar un límite de un número máximo de veces en que se ha intentado el procedimiento de reinicialización