ES2263556T3

ES2263556T3 - Reenvio de una identidad de un abonado movil entre nodos de redes centrales.

Info

Publication number: ES2263556T3
Application number: ES01274589T
Authority: ES
Inventors: Serge Haumont; Tuija Hurtta
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2006-12-16
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: US7792078B2; EP1440594B1; DE60120511T2; WO2003037021A1; DE60120511D1; EP1440594A1; US20040258019A1

Abstract

Método para reenviar una identidad de abonado móvil (IMSI) desde un primer nodo de red central (41, 42) a un segundo nodo de red central (51, 52), comprendiendo dicho método la etapa en la que: a)se obtiene dicha identidad de abonado móvil en dicho primer nodo de red central (41, 42); estando caracterizado dicho método porque presenta las etapas siguientes b)se transmite dicha identidad de abonado móvil obtenida hacia una red de acceso por radiocomunicaciones compartida por dichos primer y segundo nodos de red central (41, 42, 51, 52); c)se añade dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización generado en dicha red de acceso por radiocomunicaciones compartida; y d)se transmite dicho mensaje de señalización hacia dicho segundo nodo de red central (51, 52).

Description

Reenvío de una identidad de un abonado móvil entre nodos de redes centrales.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un método, a un sistema y a unos elementos de red para reenviar una identidad de terminal, tal como una Identidad de Abonado Móvil Internacional (IMSI) o una Identidad de Abonado Móvil Temporal (TMSI), desde un primer nodo de red central hacia por lo menos un segundo nodo de red central a través de una red de acceso por radiocomunicaciones común, tal como una Red de Acceso por Radiocomunicaciones Terrestre del Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales (UMTS) (UTRAN), y a un elemento de red de una red de acceso de radiocomunicaciones, compartida por un primer nodo de red central y otro nodo de red central.

Antecedentes de la invención

El sistema UMTS está constituido por una serie de elementos de red lógicos que tienen, cada uno de ellos, una funcionalidad definida. En las normativas, los elementos de red se definen en el nivel lógico, aunque con bastante frecuencia esta situación da como resultado una implementación física similar, especialmente debido a que existe una serie de interfaces abiertas (para que una interfaz sea "abierta", el requisito es que la misma haya sido definida hasta un nivel tan detallado que los equipos en los puntos extremos puedan ser de dos fabricantes diferentes). Los elementos de red se pueden agrupar basándose en una funcionalidad similar, o basándose en la subred a la que pertenezcan. Funcionalmente, los elementos de red se agrupan en la Red de Acceso de Radiocomunicaciones (RAN) la cual gestiona toda la funcionalidad relacionada con las radiocomunicaciones, y en la red central (CN) la cual es responsable de la conmutación y el encaminamiento de llamadas y conexiones de datos hacia redes externas. Para completar el sistema, un dispositivo terminal o equipo de usuario (UE) proporciona una interfaz para un usuario.

Desde el punto de vista de las especificaciones y la normalización, tanto el UE como la UTRAN constan de protocolos completamente nuevos, cuyo diseño se basa en las necesidades de la nueva tecnología de radiocomunicaciones de Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA). Por el contrario, la definición de las redes centrales se adopta del GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles). Esto proporciona al sistema con una nueva tecnología de radiocomunicaciones una base global de tecnología de redes centrales, conocida y robusta, lo cual acelera y facilita su introducción, y permite ventajas competitivas tales como el desplazamiento itinerante global.

Según la especificación TS23.236 del 3GPP, versión 5.0.0, revisión 5, 2001-10, una conexión intradominio de nodos RAN con varios nodos CN se puede usar para conectar nodos CN de múltiples operadores con una única RAN. Una función de selección de nodos de Estrato Sin Acceso (NAS) en los nodos RAN diferencia entre nodos CN que pueden ser de operadores diferentes. Preferentemente, los valores NRI disponibles se dividen entre los operadores. La función de selección de nodos NAS en el nodo RAN está configurada para saber qué valores NRI pertenecen a qué operador. Un terminal móvil que todavía no ha sido asignado a un nodo CN, es decir, no existe ningún nodo CN configurado para el NRI indicado por el terminal móvil, se asigna a un nodo CN disponible de aquel operador que use el valor NRI indicado. Cuando no se puede obtener ningún valor NRI, el terminal móvil se asigna a un nodo CN seleccionado de entre todos los nodos CN disponibles. No obstante, la selección de un nodo CN puede dar como resultado la asignación a un nodo CN de un operador "erróneo" ya que, por ejemplo, el NRI se puede obtener a partir de una TMSI que fue asignada por un nodo CN de otra red o por un nodo CN de un área la cual no usa la conexión intradominio de nodos RAN con múltiples nodos CN. En tal caso, el nodo CN rechaza el procedimiento de solicitud de conexión o actualización. A continuación, la función de selección de nodos NAS en el nodo RAN selecciona un nodo CN disponible de otro operador.

Actualmente, la TMSI o IMSI se proporciona en el mensaje adjunto. Debido al anterior concepto en el que se comparte la RAN, cada nodo CN nuevo seleccionado requiere la obtención nuevamente de la IMSI. La obtención de la IMSI incluye señalización de radiocomunicaciones para una solicitud de identidad y una autenticación lo cual implica retardos significativos. Dichos retardos pueden superar las temporizaciones normales de los procedimientos de actualización de áreas de encaminamiento (RAU) que activan al terminal móvil para que vuelva a enviar su mensaje de solicitud. De este modo, se incrementa la señalización de la red y se introduce un riesgo de comportamiento defectuoso del terminal móvil. Por otra parte, el envío de la IMSI varias veces a través de la interfaz de radiocomunicaciones es un riesgo para la seguridad que debería ser evitado.

Sumario de la invención

Por esta razón un objetivo de la presente invención es proporcionar un concepto para reenviar la identidad de terminal de un dispositivo terminal entre nodos de red central que comparten una RAN común, mediante lo cual se pueden reducir la señalización de radiocomunicaciones y los retardos y se puede mejorar la seguridad.

Este objetivo se alcanza con un método para reenviar una identidad de abonado móvil (IMSI) desde un primer nodo de red central a un segundo nodo de red central, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

se obtiene dicha identidad de abonado móvil en dicho primer nodo de red central;

se transmite dicha identidad de abonado móvil obtenida hacia una red de acceso por radiocomunicaciones compartida por dichos primer y segundo nodo de red central;

se añade dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización generado en dicha red de acceso por radiocomunicaciones compartida; y

se transmite dicho mensaje de señalización hacia dicho segundo nodo de red central.

Preferentemente, este mensaje de señalización es el mensaje de señalización inicial usado para establecer una conexión con el segundo nodo de red central. También puede ser un mensaje dedicado a esta finalidad, o cualquier mensaje de señalización enviado por la red de acceso de radiocomunicaciones hacia el segundo nodo de red central, después de que la red de acceso de radiocomunicaciones haya recibido la identidad de abonado móvil.

Además, el objetivo anterior se alcanza con un sistema para reenviar una identidad de abonado móvil (IMSI) entre nodos de redes centrales, comprendiendo dicho sistema:

un primer nodo de red central dispuesto para obtener dicha identidad de abonado móvil a partir de un mensaje de señalización recibido desde un dispositivo terminal en cuestión; y

una red de acceso de radiocomunicaciones compartida por dicho primer nodo de red central y un segundo nodo de red central y dispuesta para recibir dicha identidad de abonado móvil obtenida, desde dicho primer nodo de red central, y para añadir dicha identidad de abonado móvil recibida a un mensaje de señalización inicial;

en el que dicho segundo nodo de red central está dispuesto para recibir dicho mensaje de señalización inicial y para usar dicha identidad de abonado móvil añadida con vistas a direccionar dicho dispositivo terminal.

Adicionalmente, el objetivo anterior se alcanza con un elemento de red de una red de acceso de radiocomunicaciones compartida por un primer nodo de red central y otro nodo de red central, estando dispuesto dicho elemento de red para recibir una identidad de abonado móvil (IMSI) obtenida a partir de dicho primer nodo de red central, para añadir dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización, y para transmitir dicho mensaje de señalización a dicho otro nodo de red central.

Además de esto, el objetivo anterior se alcanza con un elemento de red de una red central, estando dispuesto dicho elemento de red para extraer una identidad de abonado móvil de un dispositivo terminal a partir de un mensaje de señalización generado en una red de acceso de radiocomunicaciones, y para usar dicha identidad de abonado móvil con vistas a un acceso inicial a dicho dispositivo terminal, en el que dicha identidad de abonado móvil se ha obtenido en un elemento de red de otra red central y se ha transmitido hacia dicha red de acceso de radiocomunicaciones en la que ha sido añadida a dicho mensaje de señalización.

Además, el objetivo anterior se alcanza con un elemento de red de una red central, estando dispuesto dicho elemento de red para obtener una identidad de abonado móvil (IMSI) a partir de un mensaje de señalización recibido desde un dispositivo terminal, para evaluar dicha identidad de abonado móvil en relación con si a dicho dispositivo terminal le va a prestar servicio dicha red central, y para transmitir dicha identidad de abonado móvil obtenida junto con una solicitud de redireccionamiento a una red de acceso de radiocomunicaciones si dicha evaluación indica que a dicho dispositivo terminal le va a prestar servicio otra red central.

Por consiguiente, en los conceptos en los que se comparte la RAN se pueden minimizar retardos adicionales debidos a requisitos de señalización innecesarios del procedimiento, ya que la identidad del terminal la cual ya ha sido obtenida por el nodo de red de la primera red central puede ser usada directamente por el nodo de red de la segunda red central sin iniciar un nuevo mecanismo de obtención. De este modo, se puede evitar el riesgo de comportamientos defectuoso del dispositivo terminal debidos a dicho retardo o el riesgo para la seguridad debido a las transmisiones adicionales de la identidad del terminal a través de la interfaz de radiocomunicaciones. Adicionalmente, la solución propuesta en la que se añade la identidad del terminal obtenida a un mensaje de señalización RAN inicial proporciona la
ventaja de que únicamente son necesarios pequeños cambios en los protocolos de señalización RAN correspondientes.

Por otra parte, se pueden acelerar los procedimientos de seguridad y de actualización de la ubicación, ya que la identidad del terminal se envía al nodo de red de la segunda red central desde una fuente de confianza, de tal manera que la actualización de la ubicación se puede realizar inmediatamente en la base de datos de abonados sin esperar a la realización del procedimiento de autenticación a través de la interfaz de radiocomunicaciones. Nuevamente, esta situación reduce la señalización en la interfaz aérea.

El mensaje de señalización inicial puede ser preferentemente un Mensaje UE Inicial RANAP (Parte de Aplicación de la Red de Acceso de Radiocomunicaciones). Debido al hecho de que el Mensaje UE Inicial ya incluye información específica requerida por la red central direccionada, tal como un indicador de dominio de la red central y otros parámetros específicos del dominio, la nueva característica se puede introducir con pequeños cambios del protocolo.

La identidad del terminal es preferentemente una IMSI. No obstante, también puede ser una PTMSI o TMSI, o cualquier otra identidad de terminal.

Según una evolución adicional ventajosa, se pueden transmitir parámetros de seguridad junto con la identidad del terminal desde el primer nodo de red central a través de la red de acceso compartida hacia el segundo nodo de red central. Estos parámetros de seguridad pueden comprender una simple indicación de que la conexión de radiocomunicaciones ya es segura (es decir, se están usando el cifrado y la comprobación de integridad) y/o una información de protección de integridad, información de encriptación, estado de claves. De este modo, ya no es necesario ningún procedimiento de autenticación en el segundo nodo de red central gracias a que la autenticación se usa normalmente para tener garantías sobre la identidad del terminal y para obtener parámetros de seguridad (ambos se conocen a partir de la UTRAN con esta invención).

Según otra evolución adicional ventajosa, la identidad del terminal se puede evaluar en el nodo de red de la primera red central, y la etapa de transmisión hacia la red de acceso de radiocomunicaciones se puede realizar si el resultado de la evaluación indica que al dispositivo terminal le va a prestar servicio otra red central. De este modo, la información recogida en la primera red central errónea se puede usar en la segunda red central correcta y no es necesario obtenerla nuevamente. En este caso, la etapa de transmisión hacia la red de acceso puede comprender la etapa de transmisión de una solicitud de redireccionamiento desde dicho nodo de red de dicha primera red central hacia dicha red de acceso de radiocomunicaciones.

Según otra evolución adicional ventajosa, la etapa de transmisión hacia la red de acceso se puede realizar durante un procedimiento de ID Común. Adicionalmente, se puede realizar directamente un procedimiento de modo de seguridad entre el nodo de red de la primera red central y la red de acceso. De este modo, se puede reducir la señalización a través de la interfaz aérea con el dispositivo terminal.

El nodo de red de la primera red central puede ser un SGSN o un MSC/VLR, mientras que el nodo de red de la segunda red central puede ser un MSC/VLR o un SGSN, respectivamente.

En las reivindicaciones dependientes se definen otras evoluciones ventajosas.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirá más detalladamente la presente invención basándose en formas de realización preferidas y haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Fig. 1 muestra un diagrama de bloques esquemático de una arquitectura de red que tiene una red de acceso de radiocomunicaciones compartida, en la cual se puede implementar la presente invención;

la Fig. 2 muestra un diagrama de señalización que indica un reenvío de una identidad de terminal entre dos redes centrales, según una primera forma de realización preferida;

la Fig. 3 muestra un diagrama de señalización que indica un reenvío de una identidad de terminal entre dos redes centrales, de acuerdo con una segunda forma de realización preferida; y

la Fig. 4 muestra un diagrama de señalización que indica un reenvío de una identidad de terminal entre dos redes centrales, según una tercera forma de realización preferida.

Descripción de las formas de realización preferidas

A continuación se describirán las formas de realización preferidas basándose en una arquitectura de red UMTS en la cual dos redes centrales CN1, CN2 están conectadas con una UTRAN compartida, tal como se indica en la
Fig. 1.

Según la Fig. 1, un equipo de usuario (UE) 10 se conecta a través de una interfaz de radiocomunicaciones con un subsistema de red de radiocomunicaciones (RNS) de la UTRAN. El RNS comprende dos nodos B 21, 22 los cuales están dispuestos para convertir el flujo de datos entre una interfaz Uu (proporcionada entre el UE 10 y el nodo respectivo B) e interfaces Iub (proporcionadas entre un Controlador de Red de Radiocomunicaciones (RNC) 30 y los nodos B 21, 22). No obstante, se indica que la expresión "nodo B" se puede sustituir por la expresión más genérica "estación base" la cual presenta el mismo significado. El RNC 30 es el propietario y controla los recursos de radiocomunicaciones en su dominio, es decir, los nodos B 21, 22 conectados al mismo. El RNC 30 es el punto de acceso de servicio para todos los servicios que proporciona la UTRAN a las redes centrales (indicadas en forma de recuadros de puntos en la Fig. 1) las cuales comparten la UTRAN. Cada una de las redes centrales comprende un Centro de Conmutación de Servicios Móviles/Registro de Posiciones de Visitantes (MSC/VLR) 41, 51 que tiene una función de conmutación (MSC) y una base de datos (VLR) que presta servicio al UE 10 en su ubicación actual para servicios por conmutación de circuitos (CS). La función MSC se usa para conmutar transacciones CS, y la función VLR contiene una copia de un perfil de servicio del usuario visitante, así como información más precisa sobre la ubicación del UE 10 dentro del sistema de servicio. La parte de la red central a la cual se accede a través de los MSC/VLR 41, 51 se denomina dominio CS.

Además, cada una de las redes centrales comprende un Nodo de Soporte de Servicio GPRS (Servicios Generales de Radiocomunicaciones por Paquetes) (SGSN) 42, 52 que tiene una funcionalidad similar a la correspondiente a los MSC/VLR 41, 51 aunque usándose típicamente para servicios por conmutación de paquetes (PS). La parte de la red a la que se accede a través de los SGSN 42, 52 se denomina dominio PS.

De este modo, el sistema está constituido al menos por un terminal móvil, es decir, el UE 10, y de una red de acceso de radiocomunicaciones, es decir, la UTRAN, y de por lo menos dos redes centrales que pueden prestar servicio al UE 10 en un área determinada. Para reducir los requisitos de señalización a través de la interfaz aérea entre la UTRAN y el UE 10, se sugiere la transmisión de una identidad de terminal autenticada, por ejemplo, la IMSI, desde una primera de las redes centrales hacia la UTRAN, y el reenvío de esta identidad de terminal desde la UTRAN hacia una segunda de las redes centrales, por ejemplo, cuando el UE 10 envía un mensaje inicial a la segunda de las redes centrales, o cuando la primera era la red central errónea, o cuando se establece una llamada a través de la segunda de las redes centrales.

Además, las formas de realización preferidas se pueden mejorar por cuanto los parámetros de seguridad (por ejemplo, la Clave de Integridad (IK), la Clave de Cifrado (CK)) se envían junto con la identidad de terminal a través de la UTRAN desde una de las redes centrales a la otra. Esta situación proporciona la ventaja de que la otra red central no debe realizar un procedimiento de autenticación al cruzar la interfaz de radiocomunicaciones para obtener parámetros de seguridad nuevos. Debe indicarse que los parámetros de seguridad también pueden ser enviados por la primera de las redes centrales hacia la UTRAN en un procedimiento a parte.

La Fig. 2 muestra un diagrama de señalización de una primera forma de realización preferida, en la que el hecho de compartir la RAN se basa en unos principios de flexibilidad de la interfaz Iu entre la UTRAN y el primer y segundo nodos de red central CN1, CN2. Tal como ya se ha mencionado en la parte introductoria, se puede enviar una solicitud de conexión o actualización hacia una red central nueva que no sea la apropiada para el dispositivo terminal en cuestión, es decir, que pertenezca a un operador diferente.

Tal como se muestra en la Fig. 2, desde el UE 10 hacia el RNC 30 de la UTRAN, a través de uno de los nodos B 21, 22, se transmite un mensaje NAS (Estrato Sin Acceso) (es decir, un mensaje que pertenece a un protocolo entre el UE 10 y una red central deseada, que no finaliza en la UTRAN). Este mensaje NAS puede ser una solicitud de conexión o de actualización de área de encaminamiento (RAU) que debe ser encaminado hacia la red central respectiva. Para realizar esta operación, el RNC 30 está dispuesto para incorporar esta solicitud de conexión o RAU en un mensaje UE Inicial de la RANAP (es decir, un protocolo de señalización en la interfaz Iu que contiene toda la información de control especificada para la capa de la red de radiocomunicaciones).

La finalidad del procedimiento del Mensaje UE Inicial es establecer una conexión de señalización Iu entre un dominio CN y el RNC 30 y transferir la unidad de datos por paquetes del NAS inicial (PDU NAS) hacia la red central en cuestión. Este procedimiento usa una señalización orientada a la conexión. Cuando el RNC 30 ha recibido desde la interfaz de radiocomunicaciones el mensaje NAS a reenviar hacia un dominio CN con el cual no existe ninguna conexión de señalización Iu para el UE 10, el RNC 30 da inicio al procedimiento de Mensaje UE inicial y envía un Mensaje UE Inicial hacia el primer nodo de red central CN1 en cuestión, tal como se indica en la Fig. 2. Además de la PDU NAS recibida, el RNC 30 puede añadir otra información al Mensaje UE Inicial. Esta otra información puede comprender un indicador de dominio CN, que indique el dominio CN hacia el cual se envía este mensaje, una Identidad de Área de Ubicación (LAI) la cual es la última LAI indicada al UE 10 por la UTRAN a través de la conexión actual de control de recursos de radiocomunicaciones (RRC), o, si la UTRAN todavía no había indicado ninguna LAI al UE a través de la conexión RRC actual, en ese caso, la LAI de la célula a través de la cual se estableció la conexión RRC actual, un Código de Área de Encaminamiento (RAC) adicional si se usa el domino PS, un área de servicio correspondiente a por lo menos una de las células de las cuales está consumiendo recursos de radiocomunicaciones el UE 10, un identificador de conexión de señalización Iu, y/o un identificador RNC global. El identificador de conexión de señalización Iu lo asigna el RNC 30, y es requerido por el primer nodo de red central CN1 mientras dure la conexión Iu.

Según la primera forma de realización preferida, el primer nodo de red central CN1, es decir, el MSC/VLR 41 o el SGSN 42, recibe la solicitud de conexión o de actualización de área de encaminamiento o de actualización de área de ubicación a través del Mensaje UE Inicial desde el UE 10 y obtiene la IMSI por medio, por ejemplo, de una señalización de radiocomunicaciones correspondiente la cual puede incluir una solicitud de identidad y un procedimiento de autenticación, y que por lo tanto conlleva retardos significativos (la IMSI y los parámetros de seguridad también se pueden solicitar desde el nodo CN anterior). En una de las realizaciones preferidas, se recomienda que al procedimiento de solicitud de identidad le suceda un procedimiento de autenticación para garantizar que el UE es quién reivindica ser. Cuando se conoce la IMSI, el primer nodo de red central CN1 puede evaluar si este es el nodo adecuado para prestar servicio a esta IMSI (la IMSI no indica el operador de origen del abonado). La evaluación también se puede realizar basándose en la PTMSI/TMSI correspondiente del UE 10 si el primer nodo de red central CN1 sabe cómo se asignó la PTMSI/TMSI. En la práctica, esto es posible si la RA/LA antigua pertenece a la misma red. La evaluación indica si al UE 10 le debería prestar servicio otra red central que comparta la UTRAN.

En particular, el primer nodo de red central CN1 puede enviar un mensaje de solicitud de redireccionamiento que comprenda la IMSI, y opcionalmente parámetros de seguridad hacia el RNC 30 si al UE 10 le debería prestar servicio el segundo nodo de red central CN2. Debería indicarse que los parámetros de seguridad se envían típicamente hacia la UTRAN con una orden de modo de seguridad. Como, en este caso, el primer nodo de red central CN1 decidió redireccionar esta MS hacia otro nodo CN, no ha enviado la orden de modo de seguridad. Por esta razón, los parámetros de seguridad se deberían insertar en el mensaje de solicitud de redireccionamiento. De este modo, el primer nodo de red consultado en la red central obtiene la IMSI del UE 10 e indica esta IMSI, y opcionalmente los parámetros de seguridad, a la UTRAN en la solicitud de redireccionamiento, si el primer nodo de red central CN1 no es el
apropiado.

A continuación, el RNC 30 de la UTRAN añade la IMSI obtenida, y opcionalmente parámetros de seguridad, a un nuevo Mensaje UE inicial RANAP que transporta la solicitud de conexión o actualización del área de encaminamiento del UE 10, y transmite este nuevo Mensaje UE inicial hacia el nodo de red, por ejemplo, el MSC/VLR 51 o el SGSN 52, del segundo nodo de red central CN2, de manera que el segundo nodo de central CN2 no tenga que obtener la IMSI, y, si se han incluido parámetros de seguridad, realizar nuevamente la autenticación.

En la siguiente Tabla 1, se muestra un ejemplo para un cambio de protocolo en relación con los elementos de información (elementos IE) disponibles del Mensaje UE Inicial. Se pone énfasis en los nuevos elementos de información condicionales propuestos "Identidad de Terminal" y "Parámetros de Seguridad". En la Tabla 1, "M" indica elementos IE obligatorios y "C" indica elementos IE condicionales.

TABLA 1

IE/Nombre de Grupo	Presencia
Tipo de Mensaje	M
Indicador de Dominio CN	M
LAI	M
RAC	C - ¿si PS?
SAI	M
PDU NAS	M
Identificador de Conexión de Señalización Iu	M
ID de RNC Global	M
Identidad de Terminal	C - si disponible
Parámetros de seguridad	C - si disponible

Mediante la transmisión de los parámetros de seguridad, se puede evitar que tanto el primer nodo que recibe el Mensaje UE Inicial como el nodo final que acepta la solicitud del UE 10 deban realizar el procedimiento de autenticación.

En general, el anterior procedimiento de redireccionamiento o reenvío entre las redes centrales se puede repetir hasta que se haya alcanzado una red central correcta del operador adecuado, si es que la UTRAN es compartida por más de dos redes centrales.

Adicionalmente, la idea descrita en la Fig. 2 también es aplicable si los dos nodos de red central pertenecen al mismo operador, y se soporta la tecnología Iu Flex. En este caso, cuando se produce una sobrecarga, el primer nodo CN (por ejemplo, el SGSN) decide redireccionar una actualización de área de Encaminamiento hacia otro SGSN. En este caso, la señalización es estrictamente idéntica a la que se ha mostrado en la Fig. 2.

La Fig. 3 muestra un diagrama de señalización de un procedimiento de reenvío de acuerdo con una segunda forma de realización preferida. En la segunda forma de realización, la IMSI que ha sido obtenida, por ejemplo, en el SGSN 42, se puede transmitir hacia el RNC 30 de la UTRAN en el transcurso de un procedimiento de ID Común. La gestión de la ID Común es una función para enviar la identificación permanente del UE 10 desde una red central a la UTRAN con vistas a permitir la coordinación de una búsqueda desde posiblemente dos dominios CN diferentes. Si el UE 10 es un dispositivo terminal por paquetes, se espera que el mismo disponga de una conexión de radiocomunicaciones establecida durante un tiempo bastante prolongado, para reducir el retardo de la transferencia de paquetes. De este modo, la probabilidad de que la UTRAN ya conozca la IMSI del UE 10 es alta, debido a que ya se realizó el procedimiento de ID Común. Además, puede que ya haya disponibles parámetros de seguridad debido a que también ya se debería haber realizado un procedimiento de modo de seguridad entre, por ejemplo, el SGSN 42, y la UTRAN para activar o desactivar el cifrado y la comprobación de integridad.

De este modo, cuando el RNC 30 recibe un establecimiento de llamada desde el MSC/VLR 51, para establecer una llamada, la RAN 30 ya conoce la IMSI, y típicamente los parámetros de seguridad del UE 10. De este modo, el RNC 30 puede añadir esta IMSI y opcionalmente los parámetros de seguridad a un Mensaje UE Inicial el cual se envía desde el RNC 30 al MSC/VLR 51. Así, se puede evitar que el MSC/VLR 51 deba emitir una solicitud de identidad hacia el UE 10 para obtener la IMSI.

Se indica que el anterior procedimiento de reenvío de acuerdo con la segunda forma de realización también se puede realizar desde el MSC/VLR 51 hacia el SGSN 42 usando un mecanismo similar. De este modo, en general, el procedimiento se puede realizar entre un SGSN o un MSC/VLR y un MSC/VLR o, respectivamente, un SGSN. Se debería indicar que la idea descrita anteriormente es aplicable con independencia de si el MSC y el SGSN pertenecen al mismo operador o a operadores diferentes.

Adicionalmente, si se incluyen los parámetros de seguridad, no es necesario que el MSC/VLR 51 realice la autenticación a través de la interfaz de radiocomunicaciones, sino que el procedimiento de modo de seguridad se puede iniciar directamente en el RNC 30 para dar comienzo al cifrado/comprobación de integridad con los parámetros de seguridad que ha recibido.

La Fig. 4 muestra un diagrama de señalización de un procedimiento de redireccionamiento según una tercera forma de realización preferida. En la tercera forma de realización, el primer nodo de red central CN1 decide redireccionar un terminal registrado (es decir, conectado) hacia el segundo nodo de red central CN2. El motivo del redireccionamiento puede ser una orden del sistema O&M (Operación y Mantenimiento) (por ejemplo, si es necesario desactivar el primer nodo de red central CN1 para operaciones de mantenimiento o actualización), un riesgo de sobrecarga, la solicitud de una característica no soportada en el primer nodo de red central CN1. En la presente descripción, el primer y segundo nodos de red central CN1, CN2 son preferentemente nodos SGSN. Por ejemplo, puede que el primer nodo de red central CN1 haya recibido una solicitud de activación de un contexto (mensaje L3) de PDP (Protocolo de Datos por Paquetes) de tiempo real con un caudal elevado, que no puede aceptar debido a su situación de carga interna
actual.

En la etapa 1, el primer nodo de red central CN1 envía un mensaje de solicitud de redireccionamiento hacia el RNC 30. Este mensaje contiene la identidad del terminal, así como preferentemente información de contexto MM (Gestión de Movilidad) y PDP relacionada con el terminal. Si no se transmite la información completa de contexto MM y PDP, es necesaria por lo menos la identidad del terminal en forma de una identidad P-TMSI y RA, y el resto del contexto PDP y los contextos MM se podrían recuperar durante la etapa 4a.

Si el redireccionamiento fue activado por una solicitud L3 a la cual no pudo prestar servicio el primer nodo de red central CN1, el mensaje L3 también se incorpora en el mensaje de redireccionamiento. El mensaje de redireccionamiento también puede contener un identificador del segundo nodo de red central CN2, o alternativamente el RNC 30 puede seleccionar el nodo nuevo. Opcionalmente, el mensaje de redireccionamiento también puede contener un motivo que indique la razón del redireccionamiento. Debería indicarse que el primer nodo de red central CN1 todavía está almacenando el contexto MM y PDP para este terminal, y posiblemente está gestionando tráfico de datos.

Cuando se recibe el mensaje de solicitud de redireccionamiento, el RNC 30 envía en la etapa 2 un mensaje de reenvío de redireccionamiento hacia el segundo nodo de red central CN2. Este mensaje se usa preferentemente para establecer la conexión de señalización Iu con el segundo nodo de red central CN2. Por esta razón, después de este punto, todo mensaje de señalización L3 enviado por el terminal alcanzará al segundo nodo de red central CN2 (y ya no alcanzará el primer nodo de red central CN1). No obstante, la transferencia de datos sigue pasando a través del primer nodo de red CN1, en el caso de que se estableciese un portador de radiocomunicaciones hacia el primer nodo de red central CN1 antes de enviar el mensaje de solicitud de redireccionamiento. Adicionalmente, no se ha liberado la conexión Iu hacia el primer nodo de red central CN1, sino que el RNC 30 la ha pospuesto. Normalmente será liberada por el primer nodo de red central CN1 cuando se reciba un mensaje de cancelación desde el HLR en la etapa 6.

En la etapa 3, cuando se recibe el mensaje de reenvío de redireccionamiento, el segundo nodo de red central CN2 almacena la identidad del terminal, y todo el contexto MM y PDP asociado, aunque marca este contexto como no confirmado. Si se recibió un mensaje L3, el segundo nodo de red central CN2 lo almacenará para responder al mismo si fuera posible después de la confirmación del contexto.

En la presente memoria se proponen dos ejemplos posibles sobre cómo se puede confirmar el contexto.

En un primer ejemplo, (etapa 4a), el RNC 30, después de haber entregado satisfactoriamente el mensaje de reenvío de redireccionamiento, enviará una indicación al terminal para realizar un procedimiento de Actualización de Área de Encaminamiento (RAU). De este modo, el RNC 30 puede solicitar una actualización de área de encaminamiento incluso si el área de encaminamiento no ha cambiado. El RNC 30 puede realizar esta operación añadiendo un parámetro nuevo (por ejemplo, RAU Solicitada) a una Información de Movilidad UTRAN de un mensaje RRC existente o enviando un mensaje RRC nuevo (por ejemplo, RAU Solicitada) introducido para solicitar la actualización del área de encaminamiento. Debería indicarse que como en la etapa 2 se ha establecido la conexión de señalización Iu hacia el segundo nodo de red central CN2, el mismo recibirá la solicitud RAU.

A continuación, se puede realizar un procedimiento normalizado de actualización de Área de Encaminamiento según se describe en la especificación 23.060 del 3GPP. Esta es la solución preferida para un caso en el que en la etapa 1 no se haya transferido el contexto MM y PDP completo. Si se ha transferido el contexto MM y PDP completo, el procedimiento normalizado de actualización del Área de Encaminamiento se puede optimizar no solicitando el contexto MM y PDP del SGSN antiguo (es decir, se omiten el mensaje de solicitud de contexto SGSN; de respuesta y de confirmación). Debería indicarse que en este escenario no hay necesidad de reenviar paquetes desde el primer nodo de red central CN1 hacia el segundo nodo de red central CN2 ya que el primer nodo de red central CN1 mantendrá su RAB establecido hacia el RNC 30 hasta que reciba un mensaje de cancelación desde el Registro de Posiciones Base (HLR) (o con más precisión, poco tiempo después de recibir el mensaje de cancelación para evitar la pérdida de paquetes). Como parte del procedimiento RAU, el segundo nodo de red central CN2 actualiza el HLR (activación del HLR para enviar un mensaje de cancelación hacia el primer nodo de red central CN1), actualiza el GGSN, y establece el RAB desde el segundo nodo de red central CN2 hacia el RNC 30.

En un segundo ejemplo (etapa 4b), el cual es posible únicamente si se transfirió el contexto MM y PDP completo en las etapas 1 y 2, el segundo nodo de red central CN2 realiza un procedimiento de reasignación de P-TMSI hacia el UE 10. Como se acepta que el primer y segundo nodos de red central CN1, CN2 comparten la misma RAN basándose en el sistema descrito en la especificación 23.236 del 3GPP, el cambio de la PTMSI es suficiente para comunicar al UE 10 la identidad del segundo nodo de red central CN2 (denominado Identificador de Recursos de la Red en la especificación 23.236 del 3GPP).

En ambos ejemplos, después de la señalización de una reasignación de la PTMSI o una actualización RA satisfactorias en la etapa 5, el segundo nodo de red central CN2 marca el contexto nuevo como confirmado, actualiza el HLR (activación del HLR para enviar el mensaje de cancelación al CN1), actualiza el GGSN, y establece el RAB desde el segundo nodo de red central CN2 al RNC 30 (etapa 6).

Por esta razón, después de la etapa 6, la parte no confirmada se elimina del contexto del terminal en el segundo nodo de red central CN2, y el UE 10 ha sido desplazado satisfactoriamente desde el primer nodo de red central CN1 al segundo nodo de red central CN2 sin perder su conexión. Una ventaja importante de esta solución es que no requiere ningún cambio en el terminal, es decir, el UE 10.

Se indica que la descripción anterior se aplica a un caso de resultado satisfactorio. Posteriormente se describirá cómo debería comportarse el sistema si, por ejemplo, no se puede alcanzar el terminal y por lo tanto la etapa 4a ó 4b no se pueden realizar de forma satisfactoria. En ese caso, debería diferenciarse entre dos posibilidades, el UE 10 vuelve bien antes de que se haya liberado la conexión Iu, o bien después.

Si el UE 10 vuelve antes de que se haya liberado la conexión Iu, el mensaje L3 se enviará al segundo nodo de red central CN2. Si el UE 10 está enviando un mensaje de solicitud RAU, se aplicará el caso 4a. Si el UE 10 envía otro mensaje (por ejemplo, solicitud de servicio), el segundo nodo de red central CN2 realiza en primer lugar una reasignación de la PTMSI tal como se describe en la etapa 4b, y después de esto responde al mensaje de solicitud de servicio. Si el UE 10 envía datos, seguirán pasando a través del primer nodo de red central CN1 ya que los RAB siguen estando establecidos (en caso negativo, es necesario un mensaje de solicitud de servicio).

Cuando se ha liberado la conexión Iu, esta situación deberá ser indicada tanto al primer como al segundo nodos de red central CN1, CN2. El segundo nodo de red central CN2 aceptará siempre la solicitud de conexión Iu, y eliminará el contexto no confirmado después de la liberación de la Iu. La razón es que cuando vuelva el UE 10, la función de selección de nodos NAS (definida en la especificación 23.236 del 3GPP) del RNC 30 dirigirá el mensaje de señalización hacia el primer nodo de red central CN1 ya que la PTMSI no ha sido cambiada en el UE 10. Si el UE 10 vuelve después de que se haya liberado la conexión Iu, normalmente será gestionado por el primer nodo de red central CN1. En este caso erróneo, aunque ha fallado el redireccionamiento del terminal, se pudo observar que dicha situación no tuvo ningún impacto sobre el terminal.

De este modo, mediante el procedimiento de reenvío propuesto se pueden reducir los requisitos de la señalización, y las solicitudes de conexión o actualización se pueden redireccionar con unos retardos adicionales minimizados.

Se indica que la presente invención se puede implementar en cualquier red de acceso de radiocomunicaciones la cual esté conectada a más de un nodo de red central (por ejemplo, también en el GSM) para reducir la señalización en la interfaz aérea, cuando se realiza la transmisión de datos entre nodos de red central a través de la misma red de acceso de radiocomunicaciones. Los nombres de las diversas entidades funcionales, tales como el RNC 30, pueden ser diferentes en las diferentes redes celulares. Los nombres usados en el contexto de las formas de realización preferidas no están destinados a limitar o restringir la invención. De este modo, las formas de realización preferidas pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Método para reenviar una identidad de abonado móvil (IMSI) desde un primer nodo de red central (41, 42) a un segundo nodo de red central (51, 52), comprendiendo dicho método la etapa en la que:

a): se obtiene dicha identidad de abonado móvil en dicho primer nodo de red central (41, 42);

: estando caracterizado dicho método porque presenta las etapas siguientes

b): se transmite dicha identidad de abonado móvil obtenida hacia una red de acceso por radiocomunicaciones compartida por dichos primer y segundo nodos de red central (41, 42, 51, 52);

c): se añade dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización generado en dicha red de acceso por radiocomunicaciones compartida; y

d): se transmite dicho mensaje de señalización hacia dicho segundo nodo de red central (51, 52).

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho mensaje de señalización es un mensaje de señalización usado para establecer una conexión con dicho segundo nodo de red central (51, 52).

3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho mensaje de señalización es un Mensaje UE Inicial RANAP.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha identidad de abonado móvil es una IMSI.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta la etapa en la que se transmiten parámetros de seguridad junto con dicha identidad de abonado móvil desde dicho primer nodo de red central (41, 42) a través de dicha red de acceso compartida hacia dicho segundo nodo de red central (51, 52).

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque presenta las etapas en las que se evalúa dicha identidad de abonado móvil en dicho primer nodo de red central (41, 42) y se realiza dicha etapa de transmisión (b) si el resultado de dicha evaluación indica que a dicho dispositivo terminal (10) le va a prestar servicio otro nodo de red central.

7. Método según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha etapa de transmisión (b) comprende la transmisión de una solicitud de redireccionamiento desde dicho primer nodo de red central (41, 42) hacia dicha red de acceso de radiocomunicaciones.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha etapa de transmisión (b) se realiza durante un procedimiento de ID Común.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por la etapa en la que se realiza un procedimiento de modo de seguridad directamente entre dicho primer nodo de red central (41, 42) y dicha red de acceso de radiocomunicaciones.

10. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta las etapas en las que se decide sobre la necesidad de redireccionar un terminal registrado desde dicho primer nodo de red central (CN1) hacia dicho segundo nodo de red central (CN2), y se confirma dicho redireccionamiento en respuesta a una reasignación satisfactoria de dicha identidad de abonado móvil.

11. Método según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha etapa de decisión se realiza en respuesta a una orden de la red, un riesgo de sobrecarga, o una solicitud de una característica no soportada.

12. Método según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque dicha etapa de transmisión b) se realiza transmitiendo un mensaje de redireccionamiento hacia un controlador de red de radiocomunicaciones (30) de dicha red de acceso de radiocomunicaciones, y en el que dicho mensaje de señalización es un mensaje de reenvío de redireccionamiento usado por dicho controlador de red de radiocomunicaciones (30) para establecer una conexión Iu nueva con vistas a encaminar mensajes de señalización hacia dicho segundo nodo de red central (CN2).

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque dicho mensaje de reenvío de redireccionamiento contiene información de contexto, y en el que dicha información de contexto se marca como no confirmada en dicho segundo nodo de red central (CN2).

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque dicha información de contexto se confirma después de que se haya señalizado a dicho segundo nodo de red central (CN2) una actualización de área de encaminamiento o una reasignación de dicha identidad de abonado móvil satisfactoria.

15. Sistema para reenviar una identidad de abonado móvil (IMSI) entre nodos de red central (41, 42, 51, 52), comprendiendo dicho sistema:

a): un primer nodo de red central (41, 42), dispuesto para obtener dicha identidad de abonado móvil a partir de un mensaje de señalización recibido desde un dispositivo terminal (10) en cuestión;

b): una red de acceso de radiocomunicaciones compartida por dicho primer nodo de red central (41, 42) y un segundo nodo de red central (51, 52),

: caracterizado porque

c): dicha red de acceso de radiocomunicaciones está dispuesta para recibir dicha identidad de abonado móvil obtenida, desde dicho primer nodo de red central (41, 42) y para añadir dicha identidad de abonado móvil recibida a un mensaje de señalización inicial; y

d): dicho segundo nodo de red central (51, 52) está dispuesto para recibir dicho mensaje de señalización inicial y para usar dicha identidad de abonado móvil añadida con vistas a direccionar dicho dispositivo terminal (10).

16. Sistema según la reivindicación 15, caracterizado porque dicha red de acceso de radiocomunicaciones es una UTRAN.

17. Sistema según la reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque dicho primer nodo de red central (41, 42) está dispuesto para evaluar dicha identidad de abonado móvil con relación a si a dicho dispositivo terminal (10) le va a prestar servicio otro nodo de red central.

18. Sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho primer nodo de red central (41, 42) está dispuesto para transmitir una solicitud de redireccionamiento de dicho mensaje de señalización, si dicha evaluación conduce al resultado de que a dicho dispositivo terminal (10) le va a prestar servicio un segundo nodo de red central.

19. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque dicho primer nodo de red central es un SGSN (42), y dicho segundo nodo de red central es un MSC/VLR (51).

20. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, caracterizado porque dicho primer nodo de red central es un MSC/VLR (41), y dicho segundo nodo de red central es un SGSN (52).

21. Elemento de red (30) de una red de acceso de radiocomunicaciones compartida por un primer nodo de red central (41, 42) y otro nodo de red central (51, 52), caracterizado porque dicho elemento de red (30) está dispuesto para recibir de dicho primer nodo de red central (41, 42) una identidad de abonado móvil (IMSI) obtenida en dicho primer nodo de red central (41, 42), para añadir dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización, y para transmitir dicho mensaje de señalización a dicho otro nodo de red central (51, 52).

22. Elemento de red (30) según la reivindicación 21, caracterizado porque dicho elemento de red (30) está dispuesto además para obtener parámetros de seguridad asociados a dicha identidad de abonado móvil, añadir dichos parámetros de seguridad junto con dicha identidad de abonado móvil a un mensaje de señalización, y transmitir dicho mensaje de señalización hacia dicho otro nodo de red central.

23. Elemento de red (30) según la reivindicación 21 ó 22, caracterizado porque dicho elemento de red es un RNC (30).

24. Elemento de red (51, 52) de una red central, caracterizado porque dicho elemento de red (51, 52) está dispuesto para extraer una identidad de abonado móvil (IMSI) de un dispositivo terminal (10) a partir de un mensaje de señalización generado en una red de acceso de radiocomunicaciones, y para usar dicha identidad de abonado móvil con vistas a un acceso inicial a dicho dispositivo terminal (10), en el que dicha identidad de abonado móvil se ha obtenido en un elemento de red (41, 42) de otra red central y se ha transmitido hacia dicha red de acceso de radiocomunicaciones en la que ha sido añadida a dicho mensaje de señalización.

25. Elemento de red (51, 52) según la reivindicación 24, caracterizado porque está dispuesto además para comprobar si hay parámetros de seguridad asociados a la identidad de abonado móvil, y para usar estos parámetros de seguridad para la conexión con el terminal si los mismos están presentes, o para realizar un procedimiento de autenticación hacia el terminal si los mismos no están presentes.

26. Elemento de red (51, 52) según la reivindicación 24 ó 25, caracterizado porque dicho elemento de red es un MSC/VLR (51) o un SGSN (52).

27. Elemento de red (51, 52) según la reivindicación 24, caracterizado porque está dispuesto además para decidir sobre la necesidad de redireccionar dicho dispositivo terminal (10), y para confirmar dicho redireccionamiento en respuesta a un redireccionamiento satisfactorio.

28. Elemento de red (41, 42, 51, 52) de una red central, estando dispuesto dicho elemento de red (41, 42, 51, 52) para obtener una identidad de abonado móvil (IMSI) a partir de un mensaje de señalización recibido desde un dispositivo terminal (10), caracterizado porque está dispuesto además para evaluar dicha identidad de abonado móvil con relación a si a dicho dispositivo terminal le va a prestar servicio dicha red central, y para transmitir dicha identidad de abonado móvil obtenida, junto con una solicitud de redireccionamiento, a una red de acceso de radiocomunicaciones si dicha evaluación indica que a dicho dispositivo terminal (10) le va a prestar servicio otra red central.

29. Elemento de red según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho elemento de red es un MSC/VLR (41, 51) o un SGSN (42, 52).