STEMA Y MÉTODO PARA UTILIZAR MÓVIL DE CDMA CON INFRAESTRUCTURA DE NÚCLEO DE GSM"
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en términos generales a sistemas de comunicaciones inalámbricas, y más particularmente a sistemas que utilizan una red de acceso (de radio de CDMA con una red de núcleo de GSM.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El acceso múltiple por división de código (CDMA) es una tecnología inalámbrica digital que inherentemente tiene una capacidad de ancho de banda relativamente mayor, es decir, que permite inherentemente brindarle servicio a más llamadas telefónicas por banda de frecuencia, que otras tecnologías de comunicaciones inalámbricas. Además, los principios de espectro disperso de CDMA proporcionan inherentemente comunicaciones seguras. La Patente de E.U. No. 4, 901,307, incorporada en la presente para referencia, establece detalles adicionales de un sistema de CDMA, el cual puede utilizarse para transmitir tanto llamadas de voz como datos de computadora de no voz . A pesar de las ventajas de C DMA , existen otros sistemas inalámbricos que utilizan otros principios. Por ejemplo, en la mayor parte del mundo se utiliza GSM, la cual emplea una versión del acceso múltiple por división de tiempo . Si se utilizan los principios de CDMA u otros principios, los sistemas de comunicaciones inalámbricas pueden pensarse por tener dos componentes principales, a saber, la red de acceso de radio inalámbrica ( RA ) y la infraestructura de núcleo la cual se comunica con la RAN y con sistemas externos, tales como la red telefónica pública conmutada (PST ), la Internet (particularmente aunque no exclusivamente para llamadas de datos), etc. Las infraestructuras de núcleo asociadas con las diversas tecnologías inalámbricas pueden ser muy caras, tanto en términos de hardware como en términos de desarrollar protocolos de comunicación para apoyar conmutación de llamadas típicamente de sistema especificó, particularizadas, suscripción y autenticación de asistente y monitoreo de llamadas, y facturación. Consecuentemente, los protocolos de comunicación de un sistema inalámbrico (en el caso de GSM, los protocolos de GSM, y en el caso de C DMA tal como cdma2000-lx, los protocolos IS-41) pueden no ser compatibles con aquellos de otro sistema sin alteraciones costosamente prohibitivas en la infraestructura de núcleo de un sistema u otro. A partir de la descripción anterior, la presente invención reconoce que será deseable permitir el uso de una RAN basada en CDMA, con sus ventajas de asistente, con una infraestructura de núcleo basada en GSM, debido a que GSM se encuentra existente en la mayor parte del mundo. La presente invención reconoce, también, a la luz de lo anterior, el deseo de minimizar si no eliminar la necesidad de modificar los protocolos de comunicación de la infraestructura de núcleo de GSM.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Una estación móvil (MS) de acceso múltiple por división de código (CDMA) incluye un circuito de radio configurado para comunicarse con una red de acceso de radio (RAN) de CDMA utilizando el protocolo de C DMA . La MS incluye también un circuito de suscriptor configurado para comunicarse con un módulo de identidad de suscriptor (SIM) de GSM para permitirle a la MS autenticarse a si misma con una infraestructura de núcleo de GSM. Con esta estructura, se facilita el uso de la RAN de CDMA con 1¾ infraestructura de núcleo de GSM. En una modalidad preferida, la MS lee una Identidad de Suscriptor Móvil Internacional (IMSI) del SIM y transmite el IMSI por la RAN de CDMA en un mensaje de registro, o un mensaje de origen, o un mensaje de respuesta de llamada. Si se desea, la MS puede desplegar un nombre de proveedor de servicio, un número de directorio-de móvil, y otros elementos de información relacionada con GSM. En una modalidad no limitante la MS le permite a un usuario utilizar la MS solamente si el usuario ingresa un valor de verificación predeterminado a la MS . También, la MS preferida termina una llamada después de la eliminación del SIM de la MS, y detecta también información de suscriptor tras la eliminación del SIM de la MS . Preferentemente, la MS verifica periódicamente la presencia del SIM en la MS y termina una llamada cuando la MS determina que la SIM ya no se encuentra enlazada la MS . La MS puede utilizar principios de cdma2000. En otro aspecto, un método para facilitar el uso de una RAN de CDMA con una infraestructura de núcleo de GSM incluye enlazar un SIM con una MS de CDMA, y transmitir al menos una IMSI almacenada en el SIM a un MSC utilizando una RAN de CDMA. Utilizando la IMSI, el SIM es autenticado con una infraestructura de núcleo de GSM. Con base en la autenticación, la MS con el SIM puede registrarse con el MSC. Aún en otro aspecto, un sistema para facilitar el uso de una RAN de CDMA con una infraestructura de núcleo de GSM incluye un MSC que se comunique con la RAN de CDMA infraestructura de núcleo utilizando el protocolo de CDMA. El MSC se comunica también con la infraestructura de núcleo de GSM utilizando protocolo de GSM. Una MS se comunica con la RAN de CDMA y tiene un registro en la infraestructura de núcleo de GSM. Un SIM es enlazable separablemente con la MS para autenticar la MS con la infraestructura de núcleo de GSM. Los detalles de la presente invención, tanto su estructura como operación, pueden comprenderse mejor en referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales los números de referencia similares se refieren a partes similares, y en los cuales:
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques del presente sistema para facilitar la comunicación utilizando una red de acceso de radio de CDMA y una infraestructura de núcleo de GSM; La Figura 2 es un diagrama de flujo que muestra la lógica que se invoca cuando el módulo de identidad de suscriptor (SIM) se enlaza con la estación móvil (MS) de CDMA; La Figura 3 es un diagrama de flujo que muestra la lógica que se invoca cuando el SIM se elimina de la MS; y La Figura 4 es un diagrama de flujo que muestra la lógica que se invoca periódicamente para verificar la presencia del SIM.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Refiriéndose inicialmente a la Figura 1, se muestra un sistema, generalmente designado 10, para facilitar la comunicación, incluyendo comunicaciones de voz y datos por computadora, entre una red de acceso de radio (RAN) de acceso múltiple por división de código ( C DMA ) , generalmente designado 12 y una infraestructura 14 de núcleo de GSM. A su vez, la infraestructura 14 de núcleo de GSM puede comunicarse con una red telefónica publica conmutada (PSTN) y/o una red 16 de datos, tal como la Internet.. Como se muestra en la Figura 1, la RAN 12 de CDMA soporta la comunicación inalámbrica entre una o más estaciones base (BTS) 18 y las estaciones móviles (MS) 20. De acuerdo con los principios de CDMA conocidos en la materia, la BTS 18 puede comunicarse con los controladores 22 de estación base (BSC) . La RAN 12 de CDMA preferida mostrada en la Figura 1 utiliza cdma2000, y utiliza específicamente sea principios de cdmaUno (IS-95) , cdma2000 lx, cdma2000 3x, o cdma2000 de alta velocidad de datos (HDR) o lxEVDO. En una modalidad no limitante la estación móvil 20 es un teléfono móvil elaborado por Kyocera, Samsung, u otro fabricante que utilice principios - de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) y las interfases aéreas de comunicación aéreas de CDMA (OTA) en conjunto con un circuito de radio 20a para comunicarse con la RAN 12 de CDMA. Sin embargo, la presente invención aplica a otras estaciones móviles tales como computadoras portátiles, microteléfonos o teléfonos inalámbricos, transceptores de datos, dispositivos Palm, o receptores de determinación de llamada y posición. La estación móvil 20 puede ser de mano o portátil como las instaladas en vehículos (incluyendo carros, camiones, barcos, aviones, trenes) , como se desee. Sin embargo, aunque los dispositivos de comunicaciones inalámbricas generalmente son vistos como móviles, debe comprenderse que la presente invención puede aplicarse a unidades "fijas" en algunas implementacione s . También, la presente invención tiene aplicación para módulos o módems de datos utilizados para transferir información de voz y/o datos incluyendo información de video digitali zada , y puede comunicarse con otros dispositivos utilizando enlaces cableados o inalámbricos. Además, pueden utilizarse comandos para hacer que los módems o módulos funcionen de manera coordinada predeterminada o asociada para transferir información por múltiples canales de comunicación. Los dispositivos de comunicaciones inalámbricas son referidos algunas veces también como terminales de usuario, estaciones móviles, unidades móviles, unidades suscriptoras , radios móviles o radioteléfonos, unidades inalámbricas, o simplemente como "usuarios" y "móviles" en algunos sistemas de comunicaciones. De acuerdo con la presente invención, un módulo de identidad de suscriptor (SIM). 24 es enlazable separadamente con un circuito 20b de suscriptor en la MS 20. El SIM 24 es una tarjeta inteligente que incluye un microprocesador y almacenamiento de datos para intercambiar datos con la MS 20 utilizando el circuito 20b de suscriptor. El SIM 24 no limitante preferido almacena la siguiente calcular el costo de llamadas en una divisa seleccionada por el usuario. Además de los datos anteriores, el SIM preferido 24 incluye también un ident i f i cador de mensaje de transmisión que indica los tipos de mensajes en el canal de transmisión que el usuario desea aceptar. También, el SIM 24 puede incluir las designaciones de canal de control de transmisión para ayudarle a la MS a adquirir rápidamente una RAN de GSM, cuando se encuentra disponible una, asi como también otra información de RAN especifica de GSM. Un SIM 24 no limitante puede almacenar también una lista de hasta cuatro PLMNs que la MS no intentará accesar automáticamente. En otra modalidad, el SIM 24 puede almacenar hasta 8 PLMNs que la MS no intentará accesar automáticamente. El SIM 24 puede almacenar además información de ubicación, datos administrativos, y la identificación de fase del SIM. Además, en el nivel de telecomunicaciones el SIM preferido 24 puede almacenar números de marcación abreviados / cadena s de control de servicio complementario, números de marcación fija/cadenas de control de servicio complementario, y mensajes cortos (SMS) recibidos por la MS o para transmitirse por la MS. Además, el SIM 24 preferido puede incluir parámetros de red requeridos y capacidades del portador, números de ISDN internacional de estación móvil relacionados con el suscriptor, y los valores de parámetros de cabecera de SMS. También puede almacenarse información de estado relacionada con SMS, como puede el último número marcado y las diversas extensiones de datos para lo anterior . El SIM 24 no limitante, preferido, puede ejecutar también los siguientes comandos. Puede seleccionar un archivo de entrada, y proporcionar estado referente, por ejemplo, al directorio de archivos actual en el SIM. El SIM 24 puede leer también y actualizar cadenas de bytes y registros, y buscar un patrón definido por el usuario en un archivo seleccionado. También, el SIM 24 puede realizar un acceso incrementado en un archivo seleccionado. El SIM 24 puede ejecutar también varios comandos relacionados con la característica de Verificación de Titular de Tarjeta (CHV) , incluyendo verificar un valor de CHV presentado por la MS, asignar un nuevo valor de CHV, y permitir, deshabilitar, y desbloquear la característica de CHV. El SIM 24 puede invalidar también un archivo seleccionado por el usuario y rehabilitar un archivo invalidado con anterioridad. Preferentemente, el SIM 2 puede ejecutar un algoritmo de autenticación con la infraestructura 14 de núcleo de GSM y calcular una clave de cifra de autenticación de acuerdo con los principios de autenticación de GSM. Refiriéndose a la infraestructura 14 de núcleo de GSM, entre otros componentes la inf aestructura 14 de núcleo de GSM puede incluir o puede accesar un registro de ubicación local (HLR) 26 que contiene datos de suscriptor para usuarios de la infraestructura 14 de núcleo de GSM. También, la infraestructura 14 de núcleo de GSM puede incluir o puede accesar un centro de autenticación (AUC) 27. Estos componentes se utilizan de acuerdo con los principios de GSM conocidos en la materia por autenticar la MS 20 con el SIM 24. Un Centro de Conmutación de Móvil de GSM/CDMA (MSC) 28 interconecta la RAN de C DMA 12 y la infraestructura 14 de núcleo de GSM. Debe comprenderse que el HLR 26 y el AUC 27 pueden enlazarse directamente al MSC 28 si se desea. En la modalidad preferida mostrada, el MSC 28 se comunica utilizando protocolos de CDMA con la RAN 12 de CDMA de acuerdo con la operación de PDSN conocida en la materia del CDMA (para datos) y de acuerdo con la operación de ANSI -41 (para voz) . Además, el MSC 28 se comunica con la infraestructura 14 de núcleo de GSM utilizando protocolos de GSM de acuerdo con las operaciones de voz de GSM y datos de GSM (es decir, SGSN) conocidas en la materia de GSM. De acuerdo con lo anterior, el uso de la RAN 12 de CDMA con la infraestructura 14 de núcleo de GSM se facilita sin modificar la infraestructura 14 de núcleo de GSM para utilizar los protocolos de CDMA, tales como ANSI-41, pero en cambio utiliza sus propios protocolos existentes. La Figura 2 muestra la lógica que se sigue después de la inserción del SIM 24 en la MS 20. Comenzando en el bloque 30, el SIM 24 se reestablece y los parámetros operacionales necesarios en el SIM son negociados. Procediendo al bloque 32 la identificación de SIM se recupera y se compara con una identificación de SIM anterior para determinar que el SIM que se ha insertado en la MS 20 es un SIM nuevo que requiere los siguientes pasos. En el diamante 34 de decisión se determina si se ha habilitado la CHV, y si es asi, se invita al usuario a que ingrese un valor de CHV en el bloque 36. El valor se pasa al SIM en el bloque 38 para obtener el acceso de archivo de SIM -para los pasos subsecuentes, suponiendo que el valor se determina como válido por el SIM. Si el valor no es válido, termina la lógica. Del bloque 38 o del diamante 34 de decisión cuando no se encuentra habilitada la CHV, la lógica procede al bloque 40, donde la IMSI se lee del SIM. Si se desea, en el bloque 42 el nombre del proveedor de servicio puede ser leído desde el SIM y desplegarse en la MS 20. También, si se desea en el bloque 44 el número de directorio móvil puede ser leído desde el SIM y ser desplegado. En cualquier caso, la IMSI se transmite por la MS 20 en el bloque 46 sobre la RAN 12 de C DMA al MSC 28, el cual accesa la infraestructura 14 de núcleo de GSM para emprender la autenticación del SIM 24 (y, por lo tanto, la MS 20) de acuerdo con los principios de GSM conocidos en la materia. La IMSI puede transmitirse en un mensaje de registro, un mensaje de origen, o un mensaje de respuesta de llamada de localización en r-csh. Los resultados exitosos de autenticación al registrar el SIM 24 (y, por lo tanto, la MS 20) con el MSC 28 de manera que la MS 20 puede utilizar la RAN 12 de C DMA . En una modalidad, la autenticación precede a desplegar la información sobre la interfase de usuario de móvil. Por ende, los pasos 42 y 44 ocurrirán después de que el procedimiento de autenticación termina exitosamente. La Figura 3 muestra la lógica que se sigue cuando se elimina el SIM 24 de la MS 20. Comenzando en el bloque 48 se elimina el SIM, y en el bloque 50 el enlace entre la MS 20 y el SIM 24 se desactiva por la MS 20. En el bloque 52, la MS 20 libera cualquier llamada activa, y elimina después la información de suscriptor proveniente de su memoria interna en el bloque 54. La Figura 4 muestra que la MS 20 verifica periódicamente (por ejemplo, cada * - treinta segundos) la presencia continua del SIM
24. Comenzando en el bloque 56, se ingresa periódicamente un lazo DO, donde la MS 20 envía 5 un comando de estado al SIM en el bloque 58. En el diamante 60 de decisión la MS 20 determina si respondió el SIM, y si no, se termina cualquier llamada activa en el bloque 62. Además de la lógica anterior, la MS 20
10 con el SIM 24 pueden permitir que un usuario consulte el SMS almacenado. Cuando la MS 20 transmite un SMS, preferentemente transmite también la dirección de centro de servicio. Si se desea, los servicios de suscripción de GSM
15 tales como los números de marcación fija y abreviada anteriormente mencionados, aviso de cambio, etc, también pueden ser soportados. Aunque el particular SISTEMA Y MÉTODO PARA UTILIZAR MÓVIL DE CDMA CON INFRAESTRUCTURA 20 DE NÚCLEO DE GSM como se muestra y describe detalladamente en la presente es completamente capaz de alcanzar los objetos de la invención anteriormente descritos, debe comprenderse que es la modalidad actualmente preferida de la
25 presente invención y consecuentemente es representativa de la materia en cuestión que es ampliamente contemplada por la presente invención, que el alcance de la presente invención contempla totalmente otras modalidades las cuales pueden volverse obvias para aquellos expertos en la materia, y que el alcance de la presente invención se encuentra limitado de conformidad con nada más que las reivindicaciones anexas, en las cuales la referencia a un elemento en singular no pretende significar "uno y solamente uno" a menos que se declare explícitamente así, sino más bien "uno o más". Todos los equivalentes estructurales y equivalentes a los elementos de la modalidad preferida anteriormente descrita que son conocidos o que posteriormente sean conocidos por aquellos expertos en la materia que se incorporan expresamente en la presente para referencia ' y se encuentran destinados a ser abarcados por la reivindicaciones presentes. Además, no es necesario que un dispositivo o método aborde cada problema en busca de ser resuelto por la presente invención, pues es abarcado por la reivindicaciones presentes. Además, no se pretende que ningún elemento, componente, o paso de métodos en la presente descripción se dedique al público independientemente de si el elemento, componente, o paso de método se recita-explícitamente en las reivindicaciones. Ningún elemento de reivindicación en la presente debe interpretarse bajo las provisiones de 35 U.S.C. §112, sexto párrafo, a menos que el elemento se recite expresamente utilizando la frase "medios para" o, en el caso de una reivindicación de método, el elemento se recita como un "paso" en lugar de un "acto".