ES2247833T3 - Metodo para configurar conexiones cruzadas de un sistema de radiocomunicaciones y sistema de radiocomunicaciones. - Google Patents
Metodo para configurar conexiones cruzadas de un sistema de radiocomunicaciones y sistema de radiocomunicaciones.Info
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Abstract
Método para configurar conexiones cruzadas de un sistema de radiocomunicaciones que comprende elementos (316, 324, 326, 328, 334, 336) de red, estando interconectados operativamente los elementos de la red por medio de una red de transmisión realizada con circuitos de transmisión, y entre los elementos de la red se transmite información en tramas que se dividen en intervalos de tiempo, y el sistema de radiocomunicaciones comprende por lo menos una unidad de conexión cruzada entre por lo menos dos elementos de red para realizar las conexiones cruzadas necesarias para establecer los circuitos de transmisión, caracterizado porque mientras se configuran las conexiones cruzadas, se asignan marcas de clase para los circuitos de transmisión, comprendiendo una marca de clase un tipo de aplicación para definir el tipo de software que realiza la configuración, una prioridad para definir el orden según el cual se realiza la configuración, y una etiqueta para definir el nombre del circuito de transmisión, y las conexiones cruzadas etiquetadas se configuran además por medio del software definido por el tipo de aplicación en el orden definido por las prioridades.
Description
Método para configurar conexiones cruzadas de un
sistema de radiocomunicaciones y sistema de radiocomunicaciones.
La presente invención se refiere a la
configuración de redes de transmisión, especialmente a una red de
transmisión configurable automáticamente en la interfaz Abis de un
sistema de radiocomunicaciones.
Las redes de radiocomunicaciones actuales son
sistemas altamente complicados que comprenden varios componentes
diferentes de la red, tales como estaciones base, controladores de
estaciones base, centros de conmutación de servicios móviles,
diferentes redes de transmisión y dispositivos de conexión cruzada.
Cuando las redes se amplían o aumenta la necesidad de capacidad, la
construcción de redes de radiocomunicaciones y la ampliación de las
redes existentes se convierten en un procedimiento exigente y
complejo que requiere una gran cantidad de planificación, tiempo y
trabajo.
La Figura 1 ilustra un ejemplo de un sistema de
radiocomunicaciones que comprende un controlador 100 de estaciones
base, una unidad 102 de conexión cruzada, tres estaciones base 104 a
108 y una unidad 110 del sistema de gestión de la red. La estación
base 100 está conectada por medio de conexiones 112 de
telecomunicaciones a la unidad 102 de conexión cruzada a la cual, a
su vez, está conectada directamente la estación base 104, y a la
cual están acopladas en serie las estaciones base 106 a 108 de tal
manera que la información suministrada desde el controlador de
estaciones base a la estación base 108 se transmite a través de la
estación base 106. Por medio de los métodos existentes, cada
elemento se debe configurar manualmente in situ, un elemento
de red cada vez, según parámetros y esquemas calculados previamente.
De este modo, la conexión de gestión se debe establecer
manualmente.
En los sistemas digitales, la información entre
los elementos de la red se transmite típicamente en tramas que
comprenden una pluralidad de intervalos de tiempo. Por ejemplo, en
el sistema digital GSM, a una conexión entre una estación base y un
controlador de estaciones base se le denomina interfaz Abis.
Típicamente, la conexión es una conexión de tramas y comprende 32
intervalos de tiempo que transmiten un tráfico a una velocidad de
transmisión de 64 kbit/s, siendo de este modo la capacidad total 2
Mbit/s. La Figura 2 ilustra una interfaz Abis. Cada conexión entre
una estación base y un controlador de estaciones base ocupa algunos
intervalos de tiempo de dicha trama. El número de intervalos de
tiempo por estación base varía dependiendo del tamaño de la estación
base y de la capacidad del canal de tráfico.
Cuando se deben añadir elementos de red, bien
unidades de conexión cruzada o bien estaciones base, a un sistema
existente similar, por ejemplo, al sistema según la Figura 1, los
métodos de control remoto conocidos ya no son viables. Cuando el
equipo está instalado y conectado físicamente bien a una conexión de
telecomunicaciones existente o bien a una conexión de
telecomunicaciones construida con el sistema, las conexiones de
telecomunicaciones entre una estación base y un controlador de
estaciones base se deben diseñar y configurar de forma detallada en
los niveles de los puertos, los intervalos de tiempo y los
intervalos de tiempo parciales. En cuanto a un elemento de red a
instalar, los ajustes deben ser fijados por el personal de
instalación para permitir el establecimiento de una conexión de
gestión con el controlador de estaciones base, con lo cual los
ajustes correspondientes a una estación base nueva también se pueden
fijar desde la unidad de gestión bien de forma manual o bien por
software. Por lo tanto, la adición de un elemento nuevo es un
procedimiento que consume mucho tiempo y exigente, susceptible
además de experimentar errores. Para realizar pruebas en una
estación base nueva y en las conexiones de telecomunicaciones
asignadas a la misma, el personal de instalación de la estación base
se debe comunicar con el personal de gestión de la red. Esta
situación requiere una coordinación detallada de las tareas entre el
personal de gestión y el personal de instalación para evitar tiempos
de espera innecesarios.
Los métodos conocidos en la técnica dan a conocer
que cada uno de los elementos descritos se configuran manualmente
sobre el terreno, un circuito (conexión de transmisión entre los
elementos) cada vez, según parámetros calculados previamente y según
un plan. Este trabajo de configuración se puede automatizar. Las
solicitudes de patente PCT WO 99/56485, WO 99/56484 y WO 99/56486,
las cuales se incluyen en los términos del Artículo 54(3)
CPE, presentan una red de transmisión configurable automáticamente.
El sistema descrito en estas solicitudes de patente es el entorno de
funcionamiento preferido de la presente invención, aunque, en
principio, el mismo es adecuado para cualquier red de
transmisión.
La presente invención pretende proporcionar un
método mejorado de configuración automática de una red de
transmisión. Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un método para configurar conexiones cruzadas de un
sistema de radiocomunicaciones según se especifica en la
reivindicación 1. Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un sistema de radiocomunicaciones según se especifica en
la reivindicación 8.
En las reivindicaciones dependientes se dan a
conocer las formas de realización preferidas de la invención.
La invención proporciona varias ventajas. La
cantidad de trabajo manual necesario se reduce de forma
significativa. La automatización posibilita la reducción de errores
potenciales y, consecuentemente, de costes. La instalación de los
elementos de red no requiere un entrenamiento especial y caro ya que
la automatización también reduce la cantidad de trabajo necesario en
el lugar de instalación.
A continuación se describen formas de realización
de la presente invención, únicamente a título de ejemplo, haciendo
referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales
la Figura 1 ilustra un ejemplo de un sistema de
radiocomunicaciones;
la Figura 2 ilustra una interfaz Abis;
la Figura 3 muestra un ejemplo del sistema de
radiocomunicaciones;
la Figura 4 ilustra un ejemplo de una interfaz
entre un controlador de estaciones base y un elemento de red;
la Figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
procedimientos necesarios para construir o ampliar el sistema de
radiocomunicaciones;
la Figura 6 ilustra un ejemplo de la estructura
del controlador de estaciones base, la unidad de conexión cruzada y
la estación base del sistema de radiocomunicaciones;
las Figuras 7A y 7B ilustran ejemplos de
topologías de transmisión.
A continuación se describirá la invención usando
como ejemplo principalmente un sistema de radiocomunicaciones
celular de tipo GSM, aunque sin limitarse en modo alguno a dicho
caso. Resultará evidente para aquellos expertos en la materia que la
solución de la invención se puede aplicar a cualquier sistema
digital de transmisión de datos en el que las conexiones de
transmisión de datos entre los elementos de la red se implementen
usando una estructura de tramas por división en el tiempo.
La Figura 3 ilustra un ejemplo de un sistema de
radiocomunicaciones que comprende un sistema de gestión de red NMS
300 para permitir el control y la monitorización del funcionamiento
y de los parámetros de funcionamiento de la red. El sistema
comprende además un controlador 302 de estaciones base que controla
el funcionamiento de estaciones base ubicadas en su área. Por medio
de una puerta 314 y una primera conexión 306 de telecomunicaciones,
una primera unidad 308 de conexión cruzada se conecta con una puerta
304 de salida del controlador de estaciones base, y una segunda
unidad 312 de conexión cruzada se conecta con la puerta 304 de
salida del controlador de estaciones base por medio de una puerta
322 y una segunda conexión 310 de telecomunicaciones. Una estación
base 316 y una tercera unidad 318 de conexión cruzada se conectan
con una puerta 314 de telecomunicaciones de la primera unidad de
conexión cruzada por medio de una puerta 320. Una estación base 324
se conecta con la puerta 320 de la tercera unidad 318 de conexión
cruzada, y una estación base 326 está acoplada en serie a la
estación base 324. Una estación base 328 está conectada también a la
puerta 320 de la tercera unidad 318 de conexión cruzada. Una cuarta
unidad 330 de conexión cruzada y una estación base 336 están
conectadas a la puerta 322 de la segunda unidad 312 de conexión
cruzada por medio de una puerta 332. A su vez, una estación base 334
está conectada a la puerta 332 de la cuarta unidad de conexión
cruzada. El sistema comprende además un centro 340 de conmutación de
servicios móviles que controla el funcionamiento de la red y que
transmite llamadas a las otras partes de la red y a otras redes de
telecomunicaciones, tales como una red pública. Las conexiones de
telecomunicaciones entre los dispositivos del sistema, tales como
las conexiones 306, 310 ó 338, se pueden implementar según formas
conocidas para aquellos expertos en la materia, por ejemplo, por
medio de cableado o radiocomunicaciones por microondas.
Por medio de un diagrama de flujo mostrado en la
Figura 5, examinemos a continuación los procedimientos necesarios
para construir o ampliar el sistema de radiocomunicaciones. La
mayoría de los procedimientos de instalación de elementos de la red
están automatizados aunque, evidentemente, no todos los
procedimientos se pueden automatizar. El diseño de la disposición y
de los canales de radiocomunicaciones de las estaciones base 316,
324, 326, 328, 336 y 334 del sistema de radiocomunicaciones se deben
realizar por adelantado usando las herramientas requeridas de diseño
de la red de radiocomunicaciones. Esta operación se ejecuta en la
etapa 500 de la Figura 5. En esta etapa, se determinan las
ubicaciones de las estaciones base y la información de
identificación de cada estación base que identifica cada estación
base controlada por la estación base. Subsiguientemente, debe
determinarse cuánta capacidad de transmisión necesita cada estación
base sobre las conexiones 306, 310 de telecomunicaciones entre la
estación base y el controlador 302 de estaciones base.
A continuación, en la etapa 502 se configura el
sistema de radiocomunicaciones. El esquema del sistema de
radiocomunicaciones se suministra al sistema 300 de gestión de la
red, el cual crea objetos de red para el controlador de estaciones
base, es decir, determina los elementos de la red. Al mismo tiempo,
se crean grupos de transmisión; en tramas que se usan para la
comunicación con los elementos de la red por parte del controlador
de estaciones base, los intervalos de tiempo consecutivos no usados
de las tramas se dividen en uno o más grupos. A estos grupos se les
denomina grupos de transmisión. El controlador de estaciones base
crea automáticamente un intervalo de tiempo por cada grupo, usándose
el intervalo de tiempo como canal de control de comunicación en
relación con la asignación de intervalos de tiempo de dicho grupo.
En esta etapa, no se asignan intervalos de tiempo libre para el uso
de ningún elemento de red específico.
Al mismo tiempo, el centro 340 de conmutación de
servicios móviles se puede configurar para elementos de red
nuevos.
A continuación, en la etapa 504 se configura la
red de transmisión existente del sistema de radiocomunicaciones. Los
grupos de intervalos de tiempo no usados se transmiten como grupos
completos en las tramas y se reenvían en la red desde la puerta 304
de salida del controlador de estaciones base a elementos de red con
los cuales pueden estar conectadas las estaciones base, es decir,
típicamente con unidades de conexión cruzada. Considérese, en este
ejemplo, que en la figura, los grupos de intervalos de tiempo se
pueden transmitir al equipo 308 (y a la puerta 314 del mismo) y al
equipo 330 (y a la puerta 332 del mismo). La transmisión se puede
realizar por software, por ejemplo, por medio del sistema de gestión
de la red, si es que la línea 306 de transmisión es adecuada para la
transmisión, o manualmente en la unidad de conexión cruzada.
Considérese en este ejemplo que la línea 306 de transmisión y la
primera unidad 308 de conexión cruzada soportan el ajuste remoto
realizado por software.
Considérese además que la segunda unidad 312 de
conexión cruzada no es capaz de procesar intervalos de tiempo como
grupos completos en las tramas. Dicha situación se produce, por
ejemplo, cuando el sistema es antiguo, y comprende equipos antiguos
que carecen de la capacidad necesaria de módulos lógicos y de
procesado de datos. En tal caso, este equipo y la unidad de conexión
cruzada más inteligente situada inmediatamente detrás del equipo se
deben procesar manualmente. Por esta razón, en el presente ejemplo,
la conexión proveniente del controlador de estaciones base se
traslada a la puerta 332 en la unidad 330 de conexión cruzada, y los
ajustes se fijan manualmente en la unidad 330 de conexión
cruzada.
Los grupos se transmiten en conjunto de una
puerta a otra, aunque la disposición absoluta de grupos en una trama
puede variar. Esta situación se ilustra a título de ejemplo en la
Figura 4.
La Figura 4 muestra una trama 400 en la puerta
304 de salida del controlador 304 de estaciones base, una trama 401
en la puerta 314 de la primera unidad 308 de conexión cruzada, y una
trama 402 en la puerta 332 de la cuarta unidad 330 de conexión
cruzada. De este modo, cada trama comprende 32 intervalos de tiempo.
La capacidad de transmisión de cada intervalo de tiempo es 64
kbit/s. De este modo, la capacidad de transmisión total de una trama
es 2 Mbits/s. Considérese que para transmitir información de gestión
de enlaces se usa un primer intervalo 403 de tiempo. Considérese
además que los siguientes intervalos 404 de tiempo se asignan con
otros fines. Los siguientes intervalos 406 de tiempo comprenden un
primer grupo de intervalos de tiempo libres. Uno de los intervalos
de tiempo del grupo, preferentemente un último intervalo 408 de
tiempo, se usa como canal de control de comunicaciones del grupo en
relación con la asignación de intervalos de tiempo de dicho grupo.
Los siguientes intervalos 410 de tiempo de la trama 400 se asignan,
nuevamente, para otras conexiones. Los siguientes intervalos 412 de
tiempo comprenden un segundo grupo de intervalos de tiempo libres.
Nuevamente, uno de los intervalos de tiempo del grupo,
preferentemente un último intervalo 414 de tiempo, se usa como canal
de control de comunicaciones del grupo en relación con la asignación
de intervalos de tiempo.
El primer grupo 406 de intervalos de tiempo
libres se transmite desde la puerta 304 de salida del controlador
304 de estaciones base a la puerta 314 de la primera unidad 308 de
conexión cruzada. Un primer intervalo 415 de tiempo de la trama 401
en la puerta 314 se usa para transmitir información de gestión de
enlaces. Los siguientes intervalos 416 de tiempo comprenden el
primer grupo de intervalos de tiempo libres. Un último intervalo 418
de tiempo del grupo sirve como canal de control de comunicaciones.
De este modo, la disposición de intervalos de tiempo del grupo en la
trama puede variar en las diferentes puertas.
El segundo grupo 412 de intervalos de tiempo
libres se transmite desde la puerta 304 de salida del controlador
304 de estaciones base a la puerta 332 de la cuarta unidad 330 de
conexión cruzada. Un primer intervalo 420 de tiempo de la trama 402
en la puerta 332 se usa para transmitir información de gestión de
enlaces. Los siguientes intervalos 422 de tiempo comprenden el
primer grupo de intervalos de tiempo libres. Un último intervalo 424
de tiempo del grupo sirve como canal de control de
comunicaciones.
Debe indicarse además que la división de grupos
de intervalos de tiempo libre mostrada en el presente documento es
únicamente un ejemplo simplificado. Naturalmente, en una situación
real pueden existir más grupos y los mismos se pueden transmitir a
unidades de conexión cruzada de formas diferentes a la descrita
anteriormente, por ejemplo, se pueden transmitir varios grupos a la
misma unidad de conexión cruzada.
A continuación, en el sistema de
radiocomunicaciones se instalan elementos de red nuevos y los mismos
se conectan a la red de transmisión existente en la etapa 506 de la
Figura 5. Si una estación base a instalar en el sistema está
conectada directamente a una unidad de conexión cruzada que no
soporta el procesado de intervalos de tiempo en grupos, tal como la
unidad 312 de conexión cruzada en el ejemplo de la Figura 4 con cuya
puerta 322 está conectada la estación base 336, la puerta de la
unidad de conexión cruzada se debe activar manualmente para que la
estación base 336 reciba una trama de 2 Mbit/s a través de una línea
338 de transmisión.
En esta etapa, los elementos de red a instalar
están conectados físicamente al sistema por medio de conexiones de
telecomunicaciones. Si fuera necesario, se deben construir las
conexiones de telecomunicaciones requeridas. En relación con
instalación física, hacia el elemento de red se le suministra
información de identificación del elemento de red para identificar
cada estación base controlada por el controlador de estaciones
base.
A continuación, en la etapa 508 de la Figura 5 se
establecen conexiones entre los elementos de red nuevos y el
controlador de estaciones base. Las conexiones se establecen
automáticamente sin que al instalador de elementos de red se le
obligue a realizar otros procedimientos que no sean la conmutación
sobre el elemento instalado. Después de haber sido instalado
físicamente, el elemento de red nuevo está dispuesto para buscar, en
las tramas recibidas por medio de las conexiones de
telecomunicaciones, canales de control de comunicaciones de grupos y
para identificar grupos libres por medio de los canales de control
de comunicaciones hallados, tal como se describe en la solicitud de
patente PCT WO 99/56485.
Cuando se encuentra un canal de control de
comunicaciones y el controlador de estaciones base acepta el
elemento de red, se continúa con el establecimiento de la conexión
controlado por el controlador de estaciones base. La estación base
asigna un número necesario de intervalos de tiempo de entre el grupo
de intervalos de tiempo libres indicado por el canal de control de
comunicaciones para la comunicación del elemento de red y el
controlador de estaciones base y transmite información sobre dicha
situación hacia el elemento de red. Los intervalos de tiempo se
marcan como asignados en ambos extremos de la conexión y también en
la unidad de conexión cruzada que pueda estar ubicada en el camino
de transmisión.
Tras establecerse de esta manera, en la etapa 508
de la Figura 5, las conexiones entre los elementos de red y el
controlador de estaciones base, el proceso prosigue hacia la etapa
510, en la que se configura el elemento de red. La configuración
prosigue controlada por el controlador de estaciones base. Si fuera
necesario, el controlador de estaciones base descarga software en el
elemento de red. El controlador de estaciones base también descarga
en el elemento de red los parámetros necesarios de la red de
radiocomunicaciones. A continuación, el controlador de estaciones
base realiza pruebas sobre el funcionamiento del hardware del
elemento de red y los intervalos de tiempo asignados.
En la etapa 512, se documenta la configuración de
los elementos de red. Si el elemento de red supera las pruebas
realizadas por el controlador de estaciones base, al instalador de
elementos se le notifica dicha situación. El controlador de
estaciones base informa al sistema de gestión de la red sobre el
elemento de red nuevo y los intervalos de tiempo asignados al mismo.
En este momento, el elemento de red está preparado para ser
usado.
Se pueden tomar precauciones contra errores en
primer lugar conectando la capacidad requerida por la estación base
como una conexión cruzada temporal, y después de haberse asegurado
mediante pruebas de que la conexión funciona, las conexiones
cruzadas se cambian a conexiones permanentes. Debe indicarse que en
este caso el procedimiento descrito anteriormente es únicamente un
ejemplo. El orden en el que se pueden realizar algunas de las
funciones descritas anteriormente puede variar.
En la Figura 6 se ilustran ejemplos de la
estructura del controlador de estaciones base, la unidad de conexión
cruzada y la estación base del sistema de radiocomunicaciones, en
cuanto a las partes relevantes. El controlador 302 de estaciones
base comprende una unidad de control. El controlador de estaciones
base comprende además un equipo 602 de transmisión por medio del
cual se conecta 604 a la unidad 308 de conexión cruzada. La unidad
308 de conexión cruzada comprende típicamente una unidad 606 de
control y un equipo 608 de transmisión por medio del cual se conecta
610 a la estación base 316. La estación base 316 comprende
típicamente un equipo 612 de transmisión, una unidad 614 de control
y unas partes 616 de radiofrecuencia por medio de las cuales una
señal deseada se transmite a los teléfonos móviles a través de una
antena 618. Las unidades 600, 606 y 614 de control se implementan
típicamente por medio de procesadores generales, procesadores de la
señal o elementos de memoria.
Los procedimientos requeridos por el método de la
invención en las estaciones base y el controlador de estaciones base
se pueden realizar preferentemente por medio de software usando
órdenes almacenadas en procesadores de control. Los controladores de
estaciones base, la unidad de conexión cruzada y las estaciones base
del sistema de radiocomunicaciones también comprenden naturalmente
otros componentes que no son los mostrados en la Figura 6, tal como
resultará evidente para aquellos expertos en la materia, aunque por
ser irrelevantes en términos explicativos los mismos no se muestran
en la Figura 6.
La solución no se limita a las topologías de
transmisión mostradas en la Figura 3, tal como resultará evidente
para aquellos expertos en la materia. Las Figuras 7A y 7B ilustran
otros ejemplos de topologías de transmisión. En la Figura 7A, el
sistema comprende el controlador 302 de estaciones base, conectado a
una estación base 700, conectada, a su vez, a una estación base 702
y una unidad 704 de conexión cruzada. La unidad 704 de conexión
cruzada está conectada a las estaciones base 706 y 708.
En la Figura 7B, el sistema comprende el
controlador 302 de estaciones base conectado a una unidad 710 de
conexión cruzada. La unidad 710 de conexión cruzada está conectada a
una segunda unidad 712 de conexión cruzada, y la segunda unidad 710
de conexión cruzada está conectada a una estación base 714. La
figura ilustra también una conexión 718 de bucle la cual garantiza
el mantenimiento de la conexión entre los elementos de red y el
controlador de estaciones base.
Básicamente, un elemento de red comprende
habitualmente circuitos ASIC (Circuito Integrado de Aplicación
Específica) para realizar las operaciones que requieren ser muy
rápidas, y a continuación software para controlar los circuitos
ASIC. El software que reside en el elemento de red se puede dividir
en el SW de aplicación y el SW de gestión, por ejemplo. El SW de
aplicación es un software que realiza tareas para conseguir cierta
funcionalidad requerida. El SW de gestión es una especia de interfaz
del elemento de red hacia el sistema de gestión, bien el sistema de
gestión de red central o bien un software de gestión de elementos
local. El software de gestión de elementos es habitualmente un
software que reside en un ordenador portátil que se puede enchufar
en un puerto de comunicación del elemento de red. El SW de gestión
también puede ofrecer cierta funcionalidad requerida.
A continuación, se presenta un método para cargar
automáticamente una topología de un circuito de red de transmisión.
La topología de la red de transmisión se carga automáticamente en el
sistema 300 de gestión de la red, en el que dicha topología se
presenta, monitoriza o se realiza un mantenimiento de la misma. La
topología de red de transmisión se considera como un conjunto de
conexiones lógicas o físicas 310, 338 entre elementos de
encaminamiento o puntos 312 de interconexión de la red de
transmisión los cuales describen el funcionamiento lógico y las
rutas hacia un elemento 336 de red específico.
Una red de transmisión que esté siendo construida
o modificada se enfrenta a modificaciones continuas en relación con
el encaminamiento de los circuitos de conexión cruzada, el estado de
los circuitos y la configuración de extremo a extremo de los
circuitos lógicos. El sistema 300 de gestión de la red el cual
monitoriza y controla la red de transmisión debería ser actualizado
en todas las situaciones. Debido a los retardos, a los enlaces o
circuitos perdidos en la red, el sistema 300 de gestión de la red se
enfrenta a una situación no coherente durante la fase de
establecimiento. Para evitar la pérdida de información o el bloqueo
de interfaces del sistema 300 de gestión de la red, la carga se
realiza automáticamente.
Adicionalmente, la topología física de los
elementos de red, es decir, qué elementos están conectados a qué
elementos y qué puertos PCM están conectados a qué puertos, se
introduce habitualmente en la base de datos del sistema 300 de
gestión de la red a mano. Incluso si la carga de los ajustes de las
conexiones cruzadas desde los elementos 308, 312, 318, 330 de red
está automatizada, si se produce un error en las conexiones físicas
de los puertos, o si los informes sobre las conexiones por parte del
personal de instalación son incorrectos, la información carece de
sentido.
En este contexto, las unidades 308, 312, 318, 330
de conexión cruzada de la red de transmisión contienen cierta
inteligencia para realizar la configuración automática
correspondiente a los bancos de circuitos y la unidad de conexión
cruzada descrita anteriormente. Las unidades de conexión cruzada
también disponen de otras aplicaciones activas que realizan tareas
diferentes y las mismas conservan, modifican o actualizan el estado
de dicha unidad de transmisión específica.
Cuando el software de aplicación ubicado en cada
unidad de transmisión esté acabando sus tareas, el mismo indicará al
software de gestión de la unidad de transmisión que sus tareas han
sido completadas, marcará la etiqueta del circuito como cambiado,
informará a otras aplicaciones, y proporcionará el estado intermedio
de cada circuito de conexión cruzada, ya que los mismos han
cambiado. La indicación se realiza enviando una notificación de
cambio de configuración automática. Esta información se mantiene,
almacena y comprueba automáticamente únicamente en el elemento de
red específico, y cada elemento de red es la fuente de información
principal para el sistema 300 de gestión de la red. Los datos de la
configuración se almacenan en la memoria no volátil de la unidad, y
por lo tanto el sistema 300 central de gestión de la red puede
actualizar su información de topología y estado de las conexiones
cruzadas en cada elemento con la información más coherente.
No toda situación que no ha variado se notifica
automáticamente al sistema 300 de gestión de la red, esto ocurre
únicamente si el software de gestión del sistema 300 de gestión de
la red solicita una actualización completa, parcial o específica
referente a esta unidad de transmisión, a una parte de la misma red
de transmisión, o incluso a un segmento completo de la red de
transmisión sometido a dicha información.
El método para realizar dicha configuración de
cambio se basa en la denominación convencional del circuito de
transmisión descrita a continuación, es decir, un método para
configurar conexiones cruzadas en una red de transmisión. Este
método permite el uso de una marca de clase del circuito tal como
prioridad, etiqueta y aplicación que creó el circuito.
De este modo, la idea principal consiste en
marcar el circuito en el software de gestión de la unidad de
transmisión como "cambiado" o "archivado" o de otra manera
definida previamente, y enviar esta información a todas las
aplicaciones que estén funcionando en el elemento de la red. A
continuación, esta situación activa el proceso de actualización del
estado el cual transfiere la información de cambio del circuito al
sistema central 300 de gestión de la red de transmisión. De este
modo, se evita la señalización innecesaria entre los elementos 308,
312, 318, 330 de red y el sistema 300 de gestión de red.
Cuando el sistema 300 de gestión de red, o
cualquiera que sea el sistema central que se use para almacenar la
información de la topología de la red, carga circuitos, con
independencia de si esto se produce en relación con todos los
circuitos o únicamente una parte de los circuitos, dicho sistema los
marca como leídos. Esto se consigue despejando la bandera cambiada
asociada a cada circuito. Cuando otro cliente, por ejemplo, una
herramienta de gestión local o un proceso de autoconfiguración, lee
los cambios, la bandera cambiada no se despeja. Únicamente el
sistema central 300 de gestión de red puede despejar las banderas.
De esta manera, el sistema 300 de gestión de red dispone siempre de
la última información. Si esto no fuera así, una lectura local de la
información del circuito daría como resultado una pérdida de
información para el sistema 300 de gestión de red.
El método descrito anteriormente sirve para
garantizar una carga precisa de circuitos dentro de los elementos de
red, aunque no garantiza que la información de la topología física
en el sistema 300 de gestión de la red sea correcta. Tal como se
describe en la solicitud de patente PCT WO 99/56486, esto se puede
garantizar aprovechando la conexión LAN (Red de Área Local) a través
del medio de transmisión. Una unidad de conexión cruzada dispone de
un enlace de comunicaciones con otra unidad de conexión cruzada a
través de los puertos físicos de cada equipo. Cuando se establece
una conexión física nueva entre dos elementos de la red, los
procesadores se comunican entre ellos a través de cada puerto,
compartiendo información de identificación e información de los
puertos. De este modo, cada elemento de la red puede asociar cada
uno de sus propios puertos al nombre y puerto de conexión de sus
vecinos. Por medio de una conexión de gestión de la red con el
elemento de red, el sistema 300 de gestión de la red puede cargar
esta información de conexión específica del puerto. Con esta
información, el sistema 300 de gestión de la red puede colocar
automáticamente los elementos de red nuevos en sus ubicaciones
físicas correctas, y puede estar seguro de las conexiones reales en
la red a un nivel físico.
Las ventajas obtenidas a partir de este tipo de
método de monitorización distribuida del cambio de la configuración
son que se minimiza el bloqueo o sobrecarga de los enlaces de
control entre el elemento de red y el sistema 300 de gestión de la
red y se optimiza el tiempo de respuesta en la entrega de la
información de cambio correcta a aplicaciones que requieren esta
información.
Además, se reduce el tiempo total para realizar
la gestión de extremo a extremo, lo cual hace que resulte posible la
actualización automática de los datos del sistema. Esto significa
que la topología de la red de transmisión se actualiza de forma
rápida y automática permitiendo reducir el tiempo de
establecimiento, y el tiempo de integración y de puesta en servicio
de la red a una fracción del correspondiente a la presente situación
en la que no se dispone de mecanismos automáticos para la
monitorización de la topología o la configuración.
Más aún, se conoce con seguridad la topología
física de la red, sin los errores que pueden ser introducidos
mediante el tirado manual de las conexiones entre diferentes
elementos de red en el centro del sistema 300 de gestión de la
red.
A continuación, se presenta un método para
configurar las conexiones cruzadas en la red de transmisión. Se
describe una solución física e independiente de la aplicación para
entregar información sobre circuitos de transmisión y conexiones
cruzadas en redes de telecomunicaciones o datos en las que los
medios de transmisión son transparentes para las aplicaciones. La
invención se centra en el nivel de los bancos de circuitos o el
nivel de los terminales-extremos de los medios de
transmisión, en los que se configuran y mantienen la identificación
de cada circuito, su tipo y uso, así como el tipo y el destino de la
conexión. Esto permite que el equipo de transmisión y los sistemas
de gestión realicen un seguimiento de la configuración actual en
dichas redes.
La necesidad de actualización de la configuración
y la topología requiere un método para gestionar de forma fiable las
rutas físicas o lógicas entre unidades de transmisión. La
presentación de la topología de la red se basa, según la técnica
anterior, en la recogida manual de la información requerida a partir
de los elementos de la red, lo cual es una tarea que requiere un
índice bastante alto de mano de obra. Otra de las soluciones
conocidas en la técnica consiste en insertar en el sistema 300 de
gestión de la red, de forma centralizada, información de
planificación de la red, en cuyo caso el problema es que la
información de planificación de la red normalmente no es información
actualizada debido a los cambios que han tenido lugar en la red
física.
Una red de transmisión consta de medios físicos
que transportan el tráfico de carga útil, puntos de interconexión o
puntos de conexión cruzada para conmutar el tráfico de carga útil a
un destino deseado y tablas cruzadas correspondientes dentro de un
banco de circuitos. Se obtiene un planteamiento basado en circuitos
para la presentación y configuración de conexiones cruzadas.
A continuación se introducen la denominación
convencional y las marcas de clase de los circuitos. La siguiente
Tabla 1 presenta un puerto de un banco de circuitos. La capacidad
disponible en el puerto 314, 320, 322, 332 se ha dividido entre
aplicaciones diferentes. Desde el punto de vista del encaminamiento
del tráfico, esta reserva de la capacidad con fines diferentes se
produce de la misma forma para todas las aplicaciones.
Se asignan marcas de clase para los bancos de
circuitos individuales: tipo de aplicación, prioridad y etiqueta.
Cada circuito que pertenece a una cierta aplicación pertenece a la
misma clase de circuito. Cada capacidad de tiempo se reserva para
una cierta aplicación, debiéndose proporcionar una etiqueta para el
circuito que se va a formar. Esta etiqueta se puede usar
posteriormente para referirse al circuito. Obsérvese que en el caso
de la autoconfiguración no se dispone realmente de un circuito ya
que inicialmente el otro extremo del circuito es inexistente. Se
debe reservar capacidad para que funcione la autoconfiguración.
A cada clase de circuito se le asigna una
prioridad. El término prioridad significa el nivel de acceso del
usuario o de la aplicación necesario para cambiar el circuito.
Existen cuatro niveles de prioridad, siendo el más alto el 1. En
orden de prioridad decreciente, los mismos son control, carga útil,
autoconfiguración y sólo-lectura. La imagen presenta
las clases de circuitos, su prioridad y las etiquetas de circuito
asignadas a los mismos.
Las marcas de clase se aplican automáticamente a
cada elemento de red, banco de circuitos y unidad de conexión
cruzada.
| Clase de Circuito/Aplicación | Prioridad | Etiqueta(s) | |
| Carga útil | 2 | Empresa 1200k | Empresa 21M |
| Libre | |||
| Autoconfiguración | 3 | Nokia A | |
| Libre | |||
| Control | 1 | Q1Ctrl |
Hay diferentes partes del equipo capaces de
configurar bancos de circuitos. El BSC es el controlador de
elementos de red, EM la herramienta de gestión local de elementos de
red, y NSM es el sistema de gestión de la red. Los mismos funcionan
sobre niveles de prioridad diferentes tal como se presenta en la
Tabla 2.
| Equipo | Prioridad |
| BSC | 2 |
| EM | Seleccionable |
| NMS | ? |
Las aplicaciones, las cuales usan el banco de
circuitos, exploran los circuitos y las conexiones cruzadas
marcados. Las aplicaciones son software activo o pasivo que se
ejecuta en el controlador 302 de estaciones base, la unidad de
transmisión de la estación base 336, la unidad de transmisión de la
unidad 312 de conexión cruzada, la tarjeta de transmisión de una
estación base microcelular configurada con las funciones BCF
(Función de Control de Base) y TRX (Transceptor), el elemento de red
controlado por el sistema 300 de gestión de red, o el software de
gestión local controlado por el usuario. Las aplicaciones comprueban
el estado del circuito mediante la lectura de las etiquetas, la
información de interconexión y la configuración del circuito. Esto
permite la ejecución de las siguientes actividades de
configuración:
- Comprobación de la información del estado del
elemento de red
- Actualización de la conexión del elemento de
red
- Información del estado del circuito
- Información de actualización del circuito
- Intercambio de información de gestión de la
red.
Las aplicaciones activas siguen el esquema de
prioridades. Las partes marcadas y reservadas de un cierto banco de
circuitos se procesan en aplicaciones según lo requiera la prioridad
asignada a cada circuito, y por lo tanto la operación de los cambios
en la gestión de la configuración o la gestión local recibe un orden
de trabajo. Esto evita que el equipo de transmisión independiente o
el software de gestión de la red presente actividades que entren en
conflicto durante la fase de autoconfiguración, o cualquier fase de
configuración local. En este caso se sincronizarán y priorizarán las
siguientes actividades:
- Carga del estado del elemento de red
- Proceso de autoconfiguración
- Procesos de Configuración de la red
- Proceso de la herramienta de gestión local.
Como las aplicaciones están priorizadas, los
procesos automáticos presentarán una funcionalidad correcta y la
información que producen los mismos será consistente.
Las aplicaciones usan una etiqueta de conexión o
circuito. La actualización de la información de los bancos de
circuitos se consigue en el nivel de la aplicación o incluso en el
nivel de la conexión cruzada cuando las conexiones establecidas se
etiquetan según su uso final, la aplicación creadora o el sistema de
gestión. Este método se puede implementar en las estructuras de los
buses de transmisión, en una estructura Q1E específica del
fabricante o en cualquier equipo que distribuya bancos de circuitos
de múltiples intervalos de tiempo en diferentes medios de
transmisión incluyendo enlaces T1, E1 especificados en la ITU (Unión
Internacional de Telecomunicaciones), y sistemas de transmisión del
tipo ISDN (Red Digital de Servicios Integrados), HDSL (Línea de
Abonado Digital de Alta Velocidad) o ATM (Modo de Transferencia
Asíncrono).
A continuación, se presenta un método para
optimizar la capacidad de transmisión de la red de transmisión. La
optimización de la red de transmisión a nivel de los circuitos es
una tarea compleja para producir un banco de circuitos de
transmisión compactado de forma uniforme y no disperso. La
optimización es necesaria para eliminar los intervalos de tiempo de
reposo del banco de circuitos con vistas a permitir que quepa la
mayor capacidad posible en el canal de la red de transmisión, el
cual puede representar, por ejemplo, un canal E1/T1 de 2 Mbit/s ó
1,5 Mbit/s, o un tipo de canal de medios de transmisión HDSL, ATM,
ISDN o cualquier otro canal de medios de transmisión por división de
tiempo.
Otra de las razones de la optimización de la red
de transmisión es la compactación del tráfico de carga útil en
varios canales de transmisión diferentes y por lo tanto la obtención
de una mejor optimización de los costes por byte transferido. Para
permitir este tipo de compactación es necesario automatizar la
optimización de los bancos de circuitos también en un nivel de red
superior.
La información sobre la fragmentación del enlaces
306, 310, 338 de transmisión se obtiene dejando que el software de
aplicación de optimización automática analice la conexión del
circuito lógico a través de un mecanismo el cual se ha descrito
anteriormente en forma de un método para cargar una topología de la
red de transmisión. El presente método describe el mecanismo que
permite el uso de las capacidades del elemento de red local para
informar tanto de su configuración lógica en el nivel de la conexión
cruzada dentro de un banco de circuitos como también de la conexión
física a través de un mecanismo que comunica al sistema de gestión
la conexión física de puerto a puerto a partir de los puertos de
entrada y de salida del elemento de red. Este es el fundamento para
la automatización del proceso de optimización con este método.
En primer lugar se realiza la planificación de la
red de transmisión y de radiocomunicaciones. A continuación, los
datos principales para la autoconfiguración o configuración propia
de la red de transmisión se transfieren al controlador 302 de
estaciones base y al sistema 300 de gestión de la red. De este modo,
asignando capacidad de transmisión a los elementos de la red se
forma automáticamente una red de transmisión transparente entre el
elemento de red y el controlador 302 de estaciones base o una red de
transporte.
La optimización es necesaria después de que se
use un cierto método de asignación para asignar intervalos de tiempo
de las conexiones de transporte de la red de transmisión para el
tráfico de carga útil. La fragmentación podría tener lugar cuando se
añada una nueva asignación. El método podría ser una asignación bien
manual o bien automática realizada mientras se está implementando o
modificando la red. En este caso, a las conexiones de transmisión se
les hace referencia como intervalos de tiempo en los bien conocidos
2 Mbit/s o en cualquier otro método de transporte basado en
intervalos de tiempo.
Un algoritmo de optimización automática, el cual
analiza la fragmentación de la configuración lógica de un banco de
circuitos, usa el etiquetado y la denominación basada en las
aplicaciones de los circuitos de transmisión físicos descritos en el
método anterior para conexiones cruzadas en una red de transmisión.
Los informes de denominación y de configuración de la conexión de
los circuitos se almacenan bien en la unidad de gestión del elemento
de red local o bien en el elemento de red a nivel de red más cercano
el cual almacena su topología de subcircuitos y las conexiones
físicas al nivel de los puertos.
La optimización tiene lugar cuando la
fragmentación aumenta por encima de un cierto porcentaje de la
capacidad total de un circuito, un banco de circuitos o un conjunto
de bancos de circuitos. De este modo, la capacidad necesaria para
cada aplicación, o tráfico de carga útil, se podría organizar en un
grupo de circuitos de transmisión bajo un nombre de aplicación.
En el caso de conexiones cruzadas automatizadas,
cuando, por ejemplo, los elementos de red vecinos solicitan
conexiones cruzadas para entregar capacidad de autoconfiguración,
los circuitos están conectados siempre de tal manera que minimizan
por defecto la fragmentación. Esto se puede realizar conectando
siempre el circuito que comienza en el primer intervalo de tiempo
libre, lo cual deja una parte libre de la capacidad total lo más
grande posible.
Lo que se consigue a través del método descrito
es que la capacidad sobrante que queda entre los circuitos o bancos
asignados de forma automática o manual será mínima. Cuando la propia
red de transmisión evoluciona a través de diferentes fases de uso
operativo, la necesidad de capacidad y la capacidad utilizada varía
con el tiempo.
Por esta razón, el uso neto no es siempre óptimo,
ni siquiera cuando tiene lugar la asignación automática. Ciertas
partes de una conexión lógica o física están compactadas de forma
ajustada, pero la dispersión oportuna fragmenta el uso de la
capacidad ofrecida. Este método se puede usar para maximizar el
tamaño utilizable de los medios de transmisión.
Es importante indicar que no es necesario que la
aplicación de optimización automatizada resida en una ubicación
central, tal como el sistema 300 de gestión de la red. Puede residir
también en los propios elementos de la red. Si el operador permite
un mecanismo de este tipo, es decir, si la característica está
activada, los propios elementos de red pueden llegar a un acuerdo
para "desfragmentar" los enlaces entre ellos continuamente.
Esto puede provocar una ligera interrupción en el tráfico, con lo
cual debe ser una característica opcional. Tal como se describe en
la solicitud de patente PCT WO 99/56486, este modo autónomo de
optimización lo habilita la conexión de comunicación de
procesador-a-procesador a través del
medio de transmisión. El presente método no se limita al uso del
método descrito en ningún medio de transmisión específico. En la
Tabla 3, se presentan dos ejemplos de un uso de capacidad optimizada
en una estación base: en primer lugar el transceptor TRX1 recibe la
capacidad de transmisión requerida (expresada en intervalos de
tiempo TS) a través de la primera línea de transmisión de 2 Mbits/s,
y el segundo transceptor TRX2 recibe la capacidad requerida a través
de la segunda línea de transmisión 2 Mbit/s.
| TRX | TS | BITS 1-2 | BITS 3-4 | BITS 5-6 | BITS 7-8 |
| TRX1 | 29 | TCH1/1-2 | TCH2/3-4 | TCH3/5-6 | TCH4/7-8 |
| 30 | TCH5/9-10 | TCH6/11-12 | TCH7/13-14 | TCH8/15-16 | |
| 31 | 64K OMTRXSIG | ||||
| TRX2 | 1 | TCH1/1-2 | TCH2/3-4 | TCH3/5-6 | TCH4/7-8 |
| 2 | TCH5/9-10 | TCH6/11-12 | TCH7/13-14 | TCH8/15-16 | |
| 3 | 64K OMTRXSIG |
Aunque la invención se ha descrito anteriormente
haciendo referencia a los ejemplos de los dibujos adjuntos, es
evidente que la invención no se limita a los mismos sino que se
puede modificar de muchas maneras dentro del ámbito de la idea de la
invención dado a conocer en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (14)
1. Método para configurar conexiones cruzadas de
un sistema de radiocomunicaciones que comprende elementos (316, 324,
326, 328, 334, 336) de red, estando interconectados operativamente
los elementos de la red por medio de una red de transmisión
realizada con circuitos de transmisión, y entre los elementos de la
red se transmite información en tramas que se dividen en intervalos
de tiempo, y el sistema de radiocomunicaciones comprende por lo
menos una unidad de conexión cruzada entre por lo menos dos
elementos de red para realizar las conexiones cruzadas necesarias
para establecer los circuitos de transmisión, caracterizado
porque mientras se configuran las conexiones cruzadas, se asignan
marcas de clase para los circuitos de transmisión, comprendiendo una
marca de clase un tipo de aplicación para definir el tipo de
software que realiza la configuración, una prioridad para definir el
orden según el cual se realiza la configuración, y una etiqueta para
definir el nombre del circuito de transmisión, y las conexiones
cruzadas etiquetadas se configuran además por medio del software
definido por el tipo de aplicación en el orden definido por las
prioridades.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada vez que se reserva capacidad de la
red de transmisión, se proporciona una etiqueta para el circuito de
transmisión que se va a formar.
3. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
prioridad de una marca de clase comprende, en orden decreciente,
control y/o carga útil y/o autoconfiguración y/o
sólo-lectura.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las marcas
de clase se aplican a cada elemento de red automáticamente.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el software
que puede configurar las conexiones cruzadas comprende software de
gestión local de elementos de la red y/o software del sistema de
gestión de la red.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el software
que configura las conexiones cruzadas comprueba el estado de un
circuito mediante la lectura de la información de interconexión y de
la configuración del circuito de transmisión usando la etiqueta del
circuito de transmisión que identifica el circuito de
transmisión.
7. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el software
que puede configurar las conexiones cruzadas sigue las prioridades
de manera que se sincronizan y priorizan las siguientes actividades:
autoconfiguración y/o configuración de la red y/o gestión local.
8. Sistema de radiocomunicaciones que comprende
elementos (316, 324, 326, 328, 334, 336) de red, estando
interconectados operativamente los elementos de la red por medio de
una red de transmisión realizada con circuitos de transmisión, y
entre los elementos de la red se transmite información en tramas que
se dividen en intervalos de tiempo, y el sistema de
radiocomunicaciones comprende por lo menos una unidad de conexión
cruzada entre por lo menos dos elementos de la red para realizar las
conexiones cruzadas necesarias para establecer los circuitos de
transmisión, caracterizado porque los elementos de red del
sistema de radiocomunicaciones comprenden medios para asignar marcas
de clase para los circuitos de transmisión mientras se configuran
las conexiones cruzadas, comprendiendo una marca de clase un tipo de
aplicación para definir el tipo del software que puede realizar la
configuración, una prioridad para definir el orden según el cual se
realiza la configuración, y una etiqueta para definir el nombre del
circuito de transmisión, y los elementos de red del sistema de
radiocomunicaciones comprenden además medios para usar las
conexiones cruzadas etiquetadas mientras la conexión cruzada se
configura por medio del software definido por el tipo de aplicación
en el orden definido por las prioridades.
9. Sistema de radiocomunicaciones según la
reivindicación 8, caracterizado porque cada vez que se
reserva capacidad de la red de transmisión, se proporciona una
etiqueta para el circuito de transmisión que se va a formar.
10. Sistema de radiocomunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 9,
caracterizado porque la prioridad de la marca de clase
comprende, en orden decreciente, control y/o carga útil y/o
autoconfiguración y/o sólo-lectura.
11. Sistema de radiocomunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 10,
caracterizado porque las marcas de clase se aplican a cada
elemento de red automáticamente.
12. Sistema de radiocomunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 11,
caracterizado porque el software que puede realizar la
configuración de las conexiones cruzadas comprende software de
gestión local de elementos de la red y/o software del sistema de
gestión de la red.
13. Sistema de radiocomunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 12,
caracterizado porque el software que puede realizar la
configuración de las conexiones cruzadas está adaptado para
comprobar el estado de un circuito mediante la lectura de la
información de interconexión y de la configuración del circuito de
transmisión usando la etiqueta del circuito de transmisión que
identifica el circuito de transmisión.
14. Sistema de radiocomunicaciones según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 13,
caracterizado porque el software que puede realizar la
configuración de las conexiones cruzadas está adaptado para seguir
las prioridades de manera que se sincronizan y priorizan las
siguientes actividades: autoconfiguración y/o configuración de la
red y/o gestión local.
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