ES2262098T3 - Procedimiento para la gestion de la calidad de servicio den un sistema de radiocomunicaciones moviles. - Google Patents

Procedimiento para la gestion de la calidad de servicio den un sistema de radiocomunicaciones moviles.

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ES2262098T3 ES04290226T ES04290226T ES2262098T3 ES 2262098 T3 ES2262098 T3 ES 2262098T3 ES 04290226 T ES04290226 T ES 04290226T ES 04290226 T ES04290226 T ES 04290226T ES 2262098 T3 ES2262098 T3 ES 2262098T3
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Anne Gabriel
Pascal Treillard
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Abstract

Procedimiento para la gestión de la calidad de servicio en una red de radiocomunicaciones móviles en el cual los protocolos de comunicación en las interfaces terrestres incluyen una capa de red de radio y una capa de red de transporte, y en el cual la gestión de la calidad de servicio incluye una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de radio y una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de transporte, estando caracterizado dicho procedimiento por: - una etapa según la cual un elemento de red llamado primer elemento de red señala a otro elemento de red llamado segundo elemento de red, mediante el protocolo de señalización de la capa de red de radio, al menos un parámetro representativo de QoS de transporte, o calidad de servicio para la capa de red de transporte, - una etapa según la cual el segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro, para la gestión de QoS de transporte.

Description

Procedimiento para la gestión de la calidad de servicio en un sistema de radiocomunicaciones móviles.
La presente invención se refiere de una manera general a los sistemas de radiocomunicaciones móviles.
La presente invención es especialmente aplicable a los sistemas de radiocomunicaciones móviles de tercera generación, notablemente de tipo UMTS ("Universal Mode Telecommunication System", Sistema de telecomunicaciones móviles universales).
De una manera general, los sistemas de radiocomunicaciones móviles son objeto de normalización, y para una mayor información se podrá referir a las normas correspondientes, publicadas por los organismos de normalización correspondientes.
En la figura 1 se recuerda la arquitectura general de estos sistemas, que incluye esencialmente:
-
una red de acceso radioeléctrico 1, o RAN (de "Radio Access Network", Red de acceso radioeléctrico),
-
una red medular 4, o CN (de "Core Network", red medular).
La RAN incluye unos elementos de red, tales como estaciones de base 2 y controladores de estaciones de base 3. La RAN está en relación, por una parte con unos terminales móviles 5, a través de una interfaz 6, y por otra parte con la CN 4 a través de una interfaz 7. La CN 4 está en relación con unas redes exteriores (no ilustradas específicamente). En el interior de la RAN, las estaciones de base se comunican con los controladores de estaciones de base mediante una interfaz 8.
En los sistemas de tipo UMTS, la RAN se denomina UTRAN ("UMTS Terrestrial Radio Access Network", Red de acceso radioeléctrico terrestre de UMTS), las estaciones de base se denominan "Nodo B", los controladores de estaciones de base se denominan RNC ("Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica), y los terminales se denominan UE ("User Equipment", Equipo de Usuario). La interfaz 6 se denomina "Interfaz Uu", la interfaz 7 se denomina "Interfaz lu", la interfaz 8 se denomina "Interfaz lub", y se introduce una interfaz 9 entre RNC, denominada "Interfaz lur". La interfaz 6 se denomina también interfaz de radio, y las interfaces 7, 8 y 9 se denominan también interfaces terrestres.
Para un Nodo B dado, el RNC que lo controla se denomina también CRNC (de "Controlling Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica de control). El CNRC tiene un papel de control de carga y de asignación de recursos de radio para los Nodos B que controla. La figura 2 ilustra así un CRNC que controla un conjunto de Nodos B y las células (no ilustradas específicamente) cubiertas por estos Nodos B.
Para una comunicación dada respecto a un UE dado, existe un RNC, denominado SRNC (de "Serving Radio Network Controller", Controlador de red radioeléctrica de servicio) que tiene un papel de control para la comunicación considerada. Un Nodo B conectado al UE pero no controlado por el SRNC comunica con el SRNC a través del RNC que lo controla, denominado también DRNC (de "Drift RNC", RNC de deriva), mediante la interfaz lur. Esta situación es en particular (pero no exclusivamente) posible en caso de transmisión en macrodiversidad (o "soft handover", traspaso sin problemas, en inglés). La figura 3 ilustra así por una parte un SRNC, que controla un UE, estando este SRNC en relación con la CN a través de la interfaz lu, y por otra parte un DRNC que controla el UE para radioenlaces establecidos para células (no ilustradas específicamente) controladas por este DRNC.
De una manera general, tales sistemas deben poder soportar tráficos cuyas necesidades (o QoS, de "Quality of Service", Calidad de servicio) pueden ser muy diferentes las unas de las otras. La arquitectura de QoS en un sistema tal como el UMTS se define especialmente en la especificación 3GPP TS 23.107 publicada por el 3GPP ("3rd. Generation Partnership Project", Proyecto de asociación de tercera generación). Esta arquitectura de QoS se apoya en unos servicios de soporte caracterizados por atributos de QoS. Se distingue diferentes servicios de soporte tales como especialmente los servicios "soporte de acceso de radio" o RAB ("Radio Access Bearer"), los servicios "soporte de radio" o RB ("Radio Bearer") y los servicios "soporte de lu". Se distingue diferentes atributos de QoS tales como, especialmente la clase de tráfico (o "traffic class"), el caudal de velocidad binaria máxima (o maximum bitrate), el caudal de velocidad binaria garantizada (o guaranteed bitrate), el tiempo de transferencia (o "transfer delay"), la prioridad de tratamiento de tráfico (o "traffic handling priority")...etc. Además, se distingue cuatro clases de tráfico, respectivamente para aplicaciones de tipo conversacional (o "conversational"), de flujo continuo (o "streaming"), interactivo (o "interactive"), o de fondo (o "background"). Los atributos de la QoS distintos de la clase de tráfico pueden ser además diferentes para diferentes tipos de servicios de una misma clase de tráfico; por ejemplo, para la clase de tráfico "conversacional", el tiempo de transferencia para un servicio de tipo telefonía es inferior al tiempo de transferencia para un servicio de tipo videotelefonía, que a su vez es inferior, por ejemplo, al tiempo de transferencia para un servicio de tipo navegación en la red (o "Web browsing") para la clase de tráfico "interactiva", por ejemplo. En general, el tiempo de transferencia no se especifica más que para las clases de tráfico conversacional o de flujo continuo, y no se especifica la prioridad de tratamiento de tráfico más que para la clase interactiva.
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De una manera general, se ha definido un modelo para los protocolos de comunicación en las interfaces terrestres, en el cual se distingue una capa de red de radio (o "Radio Network layer") que corresponde a unas funcionalidades ligadas al acceso de radio independientemente de la tecnología utilizada para el transporte en las interfaces terrestres, y una capa de red de transporte (o "Transport Network layer") que corresponde a unas funcionalidades ligadas al transporte, función de la tecnología utilizada para el transporte en las interfaces terrestres. De una manera general, se puede comunicar dos tipos de datos según estos protocolos: datos que corresponden a tráfico emitido o recibido por un UE (o datos de usuario, o "user data") y datos que corresponden a la señalización, necesaria para el funcionamiento del sistema. Igualmente, se puede distinguir dos tipos de señalización: la señalización ligada a la capa de red de radio, y la señalización ligada a la capa de red de transporte.
La señalización relativa a la capa de red de radio corresponde especialmente a los protocolos siguientes, también denominados protocolos de aplicación:
-
para la interfaz lu, el protocolo RANAP ("Radio Network Application Part", Parte de aplicación de red radioeléctrica), definido especialmente en la especificación 3GPP TS 25.413 publicada por el 3GPP,
-
para la interfaz lub, el protocolo NBAP ("Node B Application Part", Parte de aplicación de Nodo B), definido especialmente en la especificación 3GPP TS 25.433 publicada por el 3GPP,
-
para la interfaz lur, el protocolo RNSAP ("Radio Network Subsystem Application Part", Parte de aplicación de subsistema de red radioeléctrica), definido especialmente en la especificación 3GPP TS 25.423 publicada por el 3GPP,
El protocolo RANAP incluye especialmente la señalización relativa al establecimiento de soporte de acceso de radio (o RAB, de Radio Access Bearer). El protocolo NBAP incluye especialmente la señalización relativa al establecimiento de enlace de radio para células controladas por el SRNC. El protocolo RNSAP incluye especialmente la señalización relativa al establecimiento de enlace de radio para células controladas por el DRNC.
De una manera general, la gestión de la QoS en un sistema de este tipo incluye, por una parte, una gestión de QoS ligada al acceso de radio independientemente de la tecnología utilizada para el transporte en las interfaces terrestres, y por otra parte, una gestión de QoS ligada al transporte, función de la tecnología utilizada para el transporte en las interfaces terrestres.
La gestión de QoS ligada al acceso de radio es típica de los sistemas de tipo CDMA ("Code Division Múltiple Access", Acceso múltiple por división de código), tales como, especialmente el UMTS, e incluye mecanismos tales como: control de admisión de radio, selección de formatos de transporte apropiados en canales de transporte, ...etc. De una manera general, los intercambios de señalización definidos en los protocolos de aplicación anteriormente enumerados permiten a los elementos de red en cuestión de la UTRAN conocer las limitaciones de QoS necesarias para la aplicación de tales mecanismos de gestión de la QoS ligados al acceso de radio. El principal elemento de red de la UTRAN afectado por la aplicación de mecanismos de gestión de QoS ligados al acceso de radio es el RNC, en su papel de SRNC. En efecto, a partir de parámetros de QoS que le son señalados por la CN (según el protocolo RANAP), el SRNC puede decidir que tipo de servicio se requiere para un UE, y por tanto traducir estos parámetros de QoS en parámetros utilizables para el establecimiento de enlaces de radio entre el Nodo B y el UE, si fuera necesario a través de uno o varios DRNC, y después señalar estos parámetros a los elementos de red afectados: Nodo B (según el protocolo NBAP), DRNC (según el protocolo RNSAP).
De una manera general, el transporte en las interfaces terrestres utiliza el modo de paquete a fin de optimizar la utilización de los recursos de transmisión disponibles en estas interfaces. De una manera general, en principio se ha concebido el modo de paquete inicialmente para servicios que no son en tiempo real (al no tener limitaciones de tiempo y/o de prioridad estrictas) y se han introducido a continuación unos mecanismos adicionales, incluyendo especialmente mecanismos de gestión de QoS, para permitir al modo de paquete dar soporte igualmente a servicios en tiempo real (que tienen limitaciones de tiempo y/o de prioridad estrictas), tales como, especialmente servicios de voz. Especialmente en el caso del UMTS, es también necesaria la introducción de noción de tiempo real para los servicios de paquete por el problema del "soft handover" (traspaso sin problemas) que impone al RNC proporcionar los instantes de emisión de los datos a los diferentes Nodos B que controlan las células con las cuales está conectado el móvil. Estos instantes de emisión son datos en forma de números de tramas de radio, y limitan por tanto el tiempo máximo autorizado para la transmisión de los datos entre el RNC y el Nodo B. Este tiempo máximo no se puede situar en un valor
demasiado elevado especialmente por razones de eficacia de control de potencia y de control de admisión de radio.
Una de las tecnologías de transporte utilizadas en la UTRAN es la tecnología ATM ("Asynchronous Transfer Mode", Modo de transferencia asíncrono) basada en una multiplexación temporal asíncrona de pequeños paquetes de tamaño fijo denominados células. De una manera general, la tecnología ATM es objeto de normalización, y para más informaciones se podrá acudir a las normas correspondientes, publicadas por los organismos de normalización correspondientes. Simplemente se recuerda que se puede modelizar una red de ATM mediante una capa denominada capa ATM y una capa denominada capa de adaptación al ATM (o capa AAL, de "ATM Adaptation Layer") colocada entre la capa ATM y los usuarios. La capa ATM está orientada a la conexión, y realiza una transmisión de células sobre una conexión lógica entre una fuente y un destino, siendo llamada también esta conexión lógica circuito virtual (de "Virtual Channel"). Para la adaptación del ATM al transporte en el interior de la UTRAN, se utiliza una capa AAL específica, denominada capa AAL2 para los datos de usuario. Cuando un UE comunica con la UTRAN, se establece una conexión lógica correspondiente, o conexión AAL2, en una o varias de las interfaces terrestres afectadas de la UTRAN. En el caso de la ATM, los mecanismos que permiten gestionar la QoS de transporte incluyen especialmente un control de admisión de conexión (para decidir si los recursos de transmisión son suficientes para aceptar una nueva solicitud de conexión AAL2 garantizando al mismo tiempo que se respeta la QoS exigida) y una puesta en cola de espera (o "scheduling" en inglés) para la multiplexación de conexiones de AAL2 en el interior de un circuito virtual VC, por ejemplo en función de la prioridad.
Se pueden utilizar en la red de transporte otras tecnologías distintas del ATM, tales como, especialmente, la tecnología IP ("Internet Protocol", Protocolo Internet). De una manera general, la tecnología IP es objeto igualmente de una normalización, y para más informaciones se podrá acudir a las normas correspondientes, publicadas por los organismos de normalización correspondientes. Del mismo modo, en el caso de la tecnología IP, se pueden prever mecanismos que permiten gestionar la QoS de transporte.
La presente invención se interesa de manera más particular en la gestión de la QoS ligada al transporte, y más particularmente todavía a los mecanismos que permiten a los elementos de red afectados de la UTRAN conocer las limitaciones de QoS necesarias para la aplicación de esta gestión de QoS. En ausencia de un conocimiento de este tipo, o en el caso de un conocimiento insuficiente, no se puede aplicar esta gestión de QoS de manera óptima y puede entonces resultar de ello degradaciones de QoS inaceptables para los usuarios.
A partir de los parámetros de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que le son señalados por la CN según el protocolo RANAP, el SRNC puede decidir que tipo de servicio se requiere para un UE, y por tanto que QoS se debería utilizar en la red de transporte para transmitir datos de usuario (o "user data", en inglés) para este UE en el sentido descendente sobre la interfaz lub hacia el Nodo B (respectivamente sobre la interfaz lur hacia el DRNC).
Sin embargo, para el Nodo B (respectivamente el DRNC) es un problema saber que QoS se debería utilizar en la red de transporte para transmitir datos de usuario para un UE en el sentido ascendente sobre la interfaz lub (respectivamente en el sentido ascendente sobre la interfaz lur y/o descendente sobre la interfaz lub).
Una primera solución para resolver este problema es la siguiente. En el caso de una red de transporte que utiliza la tecnología ATM, la señalización relativa a la capa de red de transporte incluye el protocolo ALCAP ("Access Link Control Application Part", Parte de aplicación de control de enlace de acceso), tal como se define especialmente en las especificaciones ITU T-Q.2360-1 e ITU-T Q.2360-2 publicadas por la ITU (International Telecommunication Union, Unión Internacional de Telecomunicaciones), y que corresponden a versiones sucesivas de la norma 3GPP, respectivamente la versión R99 (para la especificación ITU-T Q.2360-1) y las versiones R4 y posteriormente R5 (para la especificación ITU-T Q.2360-2). La especificación ITU-T Q.2360-2 define un parámetro de QoS denominado "AAL type 2 requested type path" (trayecto tipo solicitado tipo 2 de AAL) que puede tomar uno de los tres valores siguientes, en función del tipo de servicio "estricto", "tolerante", "estricto en dos niveles". Este parámetro es transmitido por el CRNC (respectivamente el SRNC) al Nodo B (respectivamente el DRNC) y permite al Nodo B (respectivamente al DRNC) conocer en los límites así definidos por estos tres valores posibles, las limitaciones de QoS aplicables para la transmisión de datos de usuario en el sentido ascendente sobre la interfaz lub (respectivamente en el sentido ascendente y en el sentido descendente sobre la interfaz lur).
Sin embargo, esta primera solución sólo es aplicable a partir de la versión R4 de la norma 3GPP. No es aplicable ni en el caso de la versión R99, ni en el caso de la versión R5 si la red de transporte utiliza la tecnología IP. Especialmente, en el estado actual de la norma, en el caso de que la red de transporte utilice la tecnología IP, la señalización relativa a la capa de red de transporte es tal que el Nodo B (respectivamente el DRNC), no sabe que QoS se debería utilizar en la red de transporte para transmitir datos de usuario en el sentido ascendente sobre la interfaz lub (respectivamente en el sentido ascendente sobre la interfaz lur y/o en el sentido descendente sobre la interfaz lub). Además, los tres valores posibles enumerados anteriormente para el parámetro "AAL type requested type path" (trayecto tipo solicitado tipo AAL) no permiten necesariamente una diferenciación suficiente de los distintos tipos de servicio posibles, y no permiten por tanto necesariamente aplicar los mecanismos de gestión de QoS de manera óptima.
Una segunda solución para resolver este problema es la siguiente. Para el caso de la versión R99 de la norma, a falta de solución normalizada, sería posible utilizar un mecanismo "propietario" en el Nodo B (respectivamente el DRNC) para configurar la prioridad de transporte, para cada tipo de servicio, sobre la interfaz lub (respectivamente lur). Por ejemplo, el Nodo B (respectivamente el DRNC) podría reconocer, a partir de parámetros transmitidos por el CRNC (respectivamente el SRNC) según el protocolo ALCAP, que conexiones están asociadas a servicios de voz, y atribuirles una QoS de transporte elevada, e inversamente atribuir una QoS de transporte más baja a conexiones asociadas a otros tipos de servicios (por ejemplo, navegación en la red (o "Web browsing"), ftp, señalización exclusiva, videotele-
fonía, ... etc.).
Sin embargo, esta segunda solución no es aplicable más que en el caso en el que el Nodo B (respectivamente el DRNC), y el CRNC(respectivamente el SRNC), procedan de un mismo constructor. No es aplicable en el caso de que estos elementos de red provengan de constructores diferentes.
La presente invención utiliza otra aproximación para resolver este problema. La presente invención se basa especialmente en las observaciones siguientes. Algunos parámetros de QoS, tales como unos parámetros representativos del tiempo de transferencia (o "transfer delay") y/o de prioridad de tratamiento de tráfico (o "traffic handling priority"), tal como se definen especialmente en la especificación 3GPP TS 23.107 anteriormente enumerada, son de enorme importancia para garantizar la QoS, especialmente la QoS de transporte, en el interior de una red de ese tipo. Sin embargo, ya se utilizan tales parámetros para la gestión de QoS ligada al acceso de radio. No obstante, en el estado actual de la norma, y como se indicó anteriormente, para la gestión de la QoS ligada al acceso de radio, el conocimiento de tales parámetros de QoS permanece esencialmente localizado al nivel del SRNC. En efecto, como se indicó anteriormente, a partir de parámetros de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que le son señalados por la CN (según el protocolo RANAP), el SRNC puede decidir que tipo de servicio se requiere para un UE. El SRNC puede entonces traducir estos parámetros en parámetros utilizables para el establecimiento de enlaces de radio entre el Nodo B y el UE, si fuera necesario a través de uno o varios DRNC, y señalar después estos parámetros a los elementos de red en cuestión: Nodo B (según el protocolo NBAP), DRNC (según el protocolo RNSAP). Tales parámetros incluyen especialmente, para el establecimiento de enlace de radio entre el Nodo B y el UE, unos parámetros tales como especialmente unos parámetros de formato de transporte o TFCS (de "Transport Format Combination Set"), y si es necesario, para una multiplexación por el DRNC sobre canales de transporte comunes o compartidos, unos parámetros tales como la clase de tráfico (o "traffic class") y la prioridad de tratamiento de tráfico (o "traffic handling priority").
Sin embargo, en el estado actual de la norma, una señalización de este tipo de parámetros de formato de transporte no permite en general indicar las limitaciones de QoS para la capa de red de transporte, y sólo se efectúa una señalización de este tipo de la clase de tráfico y la prioridad de tratamiento de tráfico sobre la interfaz lur (y no sobre la interfaz lub) y solamente en el caso de los canales de transporte comunes o compartidos (y no en el caso de canales exclusivos). Además, una señalización de este tipo no permite indicar las limitaciones de QoS para la capa de red de transporte, al menos en términos de tiempo de transferencia. Especialmente, no permite hacer una distinción, entre diferentes servicios de clase "conversacional", entre servicios (tales como especialmente servicios de telefonía) que requieren un tiempo de transferencia pequeño y servicios (tales como por ejemplo servicios de videotelefonía) que pueden tolerar tiempos de transferencia mayores.
El documento WO 01 86974 desvela un procedimiento para la gestión de la calidad de servicio (QoS) en una red móvil. Se intercambian unos mensajes que definen la QoS entre los usuarios bajo el control de un controlador.
La presente invención tiene especialmente por objeto resolver la totalidad o parte de los problemas, y/o evitar total o parcialmente los diferentes inconvenientes, mencionados anteriormente. La presente invención tiene igualmente por objeto proponer diferentes mecanismos que permiten a los elementos de red afectados de la UTRAN conocer las limitaciones de QoS de transporte necesarias para la aplicación de la gestión de esta QoS. Más generalmente, la presente invención tiene por objeto mejorar y/o simplificar la gestión de la calidad de servicio en estos sistemas.
Uno de los objetos de la presente invención es un procedimiento para la gestión de la calidad de servicio en una red de radiocomunicaciones móviles en el cual los protocolos de comunicaciones sobre las interfaces terrestres incluyen una capa de red de radio y una capa de red de transporte, y en el cual la gestión de la calidad de servicio incluye una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de radio y una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de transporte, incluyendo dicho procedimiento:
-
una etapa según la cual un elemento de red llamado primer elemento de red señala a otro elemento de red llamado segundo elemento de red, mediante el protocolo de señalización de la capa de red de radio, al menos un parámetro representativo de QoS de transporte, o calidad de servicio para la capa de red de transporte,
-
una etapa según la cual el segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro, para la gestión de QoS de transporte.
Según otra característica, dicho primer elemento de red es un CRNC ("Controlling Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica de control).
Según otra característica, dicho segundo elemento de red es un Nodo B, o estación de base.
Según otra característica, dicho protocolo de señalización de la capa de red de radio es un protocolo de señalización (NBAP) aplicable a la interfaz (lub) entre el CRNC y el Nodo B.
Según otra característica, dicho segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro para la gestión de QoS de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz (lub) entre el CRNC y el Nodo B.
Según otra característica, dicho primer elemento de red es un SRNC ("Serving Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica de servicio).
Según otra característica, dicho segundo elemento de red es un DRNC ("Drift Radio Network Controller", Controlador de red de radio de deriva).
Según otra característica, dicho protocolo de señalización de la capa de red de radio es un protocolo de señalización (RNSAP) aplicable a la interfaz (lur) entre el SRNC y el DRNC.
Según otra característica, dicho segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro para la gestión de QoS de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz (lur) entre el SRNC y el DRNC, y/o en el sentido descendente, sobre la interfaz (lub) entre el DRNC y el Nodo B.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde al tiempo de transferencia.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a la prioridad de tratamiento de tráfico.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a la clase de tráfico.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte se copia o traduce del protocolo RANAP al protocolo NBAP, o respectivamente del protocolo RANAP al protocolo RNSAP.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte.
Según otra característica, dicho al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a un parámetro de ajuste temporal, atribuyéndose los valores menores de este parámetro a conexiones que tengan las limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico más elevadas y atribuyéndose los valores más altos de este parámetro a conexiones que tengan las limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico más bajas.
Según otra característica, dicho parámetro de ajuste temporal es el parámetro TOAWS ("Time of Arrival Window Start", Inicio de ventana de tiempo de llegada).
Según otra característica, dicho al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a un parámetro representativo de número de canales exclusivos (o DCH, de "Dedicated Channel", Canal exclusivo) asignados a una conexión, asignándose un número elevado de canales exclusivos a conexiones que tienen limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico elevadas, y asignándose un número menos elevado de canales exclusivos a conexiones que tienen limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico menos elevadas.
Otro objeto de la presente invención es un elemento de red que incluye unos medios para aplicar un procedimiento de este tipo.
Según otra característica, dicho elemento de red corresponde a un CRNC.
Según otra característica, dicho elemento de red corresponde a un SRNC.
Según otra característica, dicho elemento de red corresponde a un DRNC.
Según otra característica, dicho elemento de red corresponde a un Nodo B.
Otros objetos y características de la presente invención aparecerán en la lectura de la descripción siguiente de un ejemplo de realización, hecha en relación con los dibujos anexos, en los cuales:
- la figura 1, anteriormente descrita, evoca la arquitectura general de un sistema de radiocomunicaciones móviles, tal como especialmente el UMTS,
- las figuras 2 y 3, anteriormente descritas, evocan los diferentes papeles posibles de un RNC; CRNC, SRNC, DRNC.
A continuación se describen diferentes modos de realización de la presente invención.
En un primer modo de realización, se puede introducir uno o varios parámetros nuevos en uno o varios mensajes de señalización transmitidos del CNRC hacia el Nodo B según el protocolo NBAP (respectivamente del SRNC hacia el DRNC según el protocolo RNSAP). Mediante este o estos nuevos parámetros, le CRNC (respectivamente el SRNC) puede atribuir un alto nivel de QoS de transporte a algunos tipos de servicios (especialmente tipos de servicios que tengan limitaciones elevadas de tiempo y/o de prioridad), y un nivel de QoS de transporte más bajo a otros tipos de servicios (especialmente tipos de servicios que tengan limitaciones de tiempo y/o de prioridad menos estrictas). Especialmente, se podrá atribuir un nivel elevado de QoS de transporte a servicios de voz y se podrá atribuir un nivel de QoS de transporte más bajo a otros tipos de servicios. Igualmente, se pueden prever niveles de QoS intermedios, en número suficiente para permitir una diferenciación suficiente de los tipos de servicios, y por tanto una optimización de gestión de la QoS. Especialmente, se podrán transmitir este o estos nuevos parámetros en un mensaje tal como el mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace) transmitido desde el CNRC hacia el Nodo B según el protocolo NBAP (respectivamente del SRNC hacia el DRNC según el protocolo RNSAP).
En un segundo modo de realización, se puede introducir uno o varios parámetros nuevos, destinados a indicar valores de parámetros de QoS de transporte en uno o varios mensajes de señalización transmitidos del CNRC hacia el Nodo B según el protocolo NBAP (respectivamente del SRNC hacia el DRNC según el protocolo RNSAP). Especialmente, este o estos nuevos parámetros pueden ser deducidos de los parámetros de RAB ("Radio Access Bearer", soporte de acceso de radio) transmitidos al SRNC según el protocolo RANAP. Se recuerda, en efecto, que el protocolo RANAP incluye la transmisión de la CN hacia el SRNC de los siguientes parámetros de RAB:
la clase de tráfico (o "traffic class"),
el tiempo de transferencia (o "transfer delay") para los servicios de clase conversacional o de flujo continuo,
la prioridad de tratamiento de tráfico (o "traffic handling priority") para los servicios de clase "interactiva".
Especialmente, este o estos nuevos parámetros podrán corresponder a uno o a varios de los parámetros "traffic class" (clase de tráfico), "transfer delay" (tiempo de transferencia) y "traffic handling priority" (prioridad de tratamiento de tráfico) que entonces se podrán copiar (o traducir) del protocolo RANAP al protocolo NBAP, o a uno o a varios de los parámetros "transfer delay" (tiempo de transferencia) y "traffic handling priority" (prioridad de tratamiento de tráfico) que entonces se podrán copiar (o traducir) del protocolo RANAP al protocolo RNSAP (habiendo sido copiado ya el parámetros "traffic class", (clase de tráfico) del protocolo RANAP al protocolo RNSAP).
Especialmente, se podrán transmitir este o estos nuevos parámetros en un mensaje tal como el mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace) transmitido desde el CNRC hacia el Nodo B según el protocolo NBAP (respectivamente del SRNC hacia el DRNC según el protocolo RNSAP).
En un tercer modo de realización, se puede utilizar uno o varios parámetros existentes, comunicados al Nodo B (respectivamente al DRNC) según el protocolo NBAP (respectivamente RNSAP) por el Nodo B (respectivamente DRNC) para afectar un nivel elevado de QoS de transporte a ciertos tipos de servicios (especialmente tipos de servicios que tengan limitaciones estrictas de tiempo y/o de prioridad), y un nivel de QoS de transporte más bajo a otros tipos de servicios (especialmente tipos de servicios que tengan limitaciones de tiempo y/o de prioridad menos estrictas).
Un primer ejemplo posible de tales parámetros existentes es el parámetro TOAWS ("Time of Arrival Window Start", Inicio de ventana de tiempo de llegada) definido especialmente en la especificación 3GPP TS 25.402. Se recuerda que para la transferencia de datos de usuario en las interfaces terrestres, se utilizan protocolos específicos denominados "Frame Protocol" (Protocolo de trama), tales como los definidos especialmente en las especificaciones 3GPP TS 25.425, 3GPP TS 25.427, 3GPP TS 25.435. Estos protocolos prevén una estructuración de datos según un formato de tramas, y funciones de ajuste temporal y de sincronización que hacen intervenir especialmente al parámetro TOWAS. Más precisamente, se define una ventana de recepción, en la cual se debería encontrar el instante de llegada al Nodo B de una trama transmitida por el RNC. Esta ventana se define por un instante de inicio de ventana (o TOWAS, de ("Time of Arrival Window Start", Inicio de ventana de tiempo de llegada), definido relativamente a un instante de fin de ventana (o TOWAE, de ("Time of Arrival Window End", Fin de ventana de tiempo de llegada) definido a su vez relativamente a un instante límite de llegada (o LTOA, de ("Latest Time of Arrival", Último tiempo de llegada). Si el instante de llegada de una trama se sitúa antes del TOAWS, o después del TOAWE, entonces el Nodo B pide un ajuste temporal al RNC. El objeto es asegurar que el Nodo B reciba tramas en un tiempo apropiado para su retransmisión en instantes predeterminados sobre la interfaz de radio, es decir, suficientemente temprano para poder efectuar los tratamientos necesarios antes de una retransmisión de este tipo, pero no demasiado temprano para evitar los tiempos de espera. En el Nodo B se configura una ventana de recepción de este tipo en cada establecimiento de un enlace de radio; así, el SRNC (respectivamente el SRNC) señala unos valores de TOAWE y de TOAWS al Nodo B (respectivamente el DRNC) en diferentes mensajes previstos según el protocolo NBAP (respectivamente RNSAP), tales
como especialmente el mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace), ... etc.
Según uno de los aspectos de la invención, el CRNC (respectivamente el SRNC) puede así, especialmente, atribuir los valores de TOAWS más bajos a unas conexiones que tengan un nivel más elevado de QoS de transporte, y el Nodo B (respectivamente el DRNC) puede entonces utilizar estos valores de TOAWS para la gestión de la QoS de transporte. En otros términos, se puede considerar un parámetro de ajuste temporal tal como el parámetro TOAWS, como un parámetro representativo de la QoS de transporte, en la medida en la que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte, o a al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar como un parámetro de QoS de transporte. El CRNC (respectivamente el SRNC) puede atribuir, por ejemplo, un valor de TOAWS igual a 10 ms a unas conexiones que tienen un nivel elevado de QoS de transporte (tales como, especialmente conexiones para servicios de voz), o un valor de TOAWS más elevado a unas conexiones que tienen un nivel más bajo de QoS de transporte, y señalar este valor al Nodo B (respectivamente el DRNC), especialmente en el mensaje NBAP (respectivamente RNSAP) "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace). El Nodo B (respectivamente el DRNC) atribuye entonces un nivel elevado de QoS de transporte a conexiones que tienen los valores de TOAWS más bajos, o un nivel de QoS de transporte más bajo a conexiones que tienen los valores de TOAWS más elevados.
Un segundo ejemplo posible de tales parámetros existentes es el número de canales exclusivos (o DCH, de "Dedicated Channel", Canal exclusivo) asignados a una conexión. De manera conocida, el CRNC (respectivamente SRNC) puede asignar varios canales DCH a conexiones que tienen un nivel elevado de QoS de transporte (tales como, especialmente, conexiones para servicios de voz), o un solo canal DCH a conexiones para otros tipos de servicios que tienen un nivel más bajo de QoS de transporte. Por ejemplo, para la palabra que usa la codificación AMR (Adoptive Multi-Rate, Multivelocidad adaptativa) se utiliza generalmente tres canales de transporte diferentes: uno para bits denominados de clase A, otro para bits denominados de clase B, y otro para bits denominados de clase C, donde estas tres clases de bits corresponden a niveles de importancia diferentes de los bits. También se puede hacer referencia a la especificación 3GPP TS 34.108. El CRNC (respectivamente el SRNC) puede señalar entonces este valor al Nodo B (respectivamente el DRNC), especialmente en el mensaje NBAP (respectivamente RNSAP) "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace).
Según uno de los aspectos de la invención, el Nodo B (respectivamente el DRNC) puede atribuir entonces, especialmente, un nivel elevado de QoS de transporte a conexiones tales como conexiones para servicios de voz que tienen tres canales DCH asignados, o un nivel de QoS de transporte más bajo a conexiones que tienen un solo canal de DCH asignado. En otros términos, se puede considerar igualmente un parámetro tal como el número de canales asignados a una conexión, como un parámetro representativo de QoS de transporte, en la medida en la que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte, o a al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar como parámetro de QoS de transporte.
Según otro ejemplo, el SRNC puede:
-
atribuir la clase de tráfico "conversacional" y asignar tres canales DCH a conexiones para servicios de voz,
-
atribuir la clase de tráfico "conversacional" y asignar un solo canal de DCH a conexiones para otros tipos de servicios de clase "conversacional" (por ejemplo, servicios de videotelefonía),
-
atribuir otras clases de tráfico a otras conexiones,
y señalar estos parámetros, notablemente al DRNC, especialmente en un mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace). El DRNC puede atribuir entonces un nivel elevado de QoS de transporte a conexiones de clase "conversacional" y que tienen tres canales DCH asignados, y un nivel más bajo de QoS de transporte a otras conexiones.
De manera común a estos diferentes modos de realización, cada vez que el CRNC (respectivamente el SRNC) establece un enlace de radio asociado a un tipo de servicio que tiene limitaciones elevadas de tiempo y/o de prioridad, señala al Nodo B (respectivamente el DRNC) mediante el protocolo NBAP (respectivamente RNSAP), que la conexión de transporte asociada a este enlace de radio concreto tiene un alto nivel de QoS de transporte (especialmente limitaciones elevadas de tiempo y/o de prioridad). Inversamente, cada vez que el CRNC (respectivamente el SRNC) establece un enlace de radio asociado a un tipo de servicio que tiene un nivel más bajo de QoS de transporte (especialmente limitaciones más bajas de tiempo y/o de prioridad), señala al Nodo B (respectivamente el DRNC) mediante el protocolo NBAP (respectivamente RNSAP), que la conexión de transporte asociada a este enlace de radio concreto tiene un nivel más bajo de QoS de transporte (especialmente limitaciones de tiempo y/o de prioridad más bajas).
Mediante esta información, el Nodo B (respectivamente el DRNC) es entonces capaz de aplicar mecanismos de gestión de QoS de transporte, en el sentido ascendente sobre la interfaz lub (respectivamente en el sentido ascendente sobre la interfaz lur y/o descendente sobre la interfaz lub), de manera que satisfaga las limitaciones de QoS de transporte indicadas por el CRNC (respectivamente el SRNC), especialmente limitaciones de tiempo y/o de prioridad. Esto permite especialmente satisfacer las limitaciones de tiempo para servicios de voz.
La presente invención tiene igualmente por objeto un elemento de red (tal como especialmente CNRC, SRNC, DRNC, Nodo B) que incluye unos medios para aplicar un procedimiento según la invención.
Al no presentar la realización particular de tales medios dificultad particular para el experto en la técnica, no necesitan ser descritos aquí de manera más detallada de lo que se ha hecho anteriormente, por su función.

Claims (32)

1. Procedimiento para la gestión de la calidad de servicio en una red de radiocomunicaciones móviles en el cual los protocolos de comunicación en las interfaces terrestres incluyen una capa de red de radio y una capa de red de transporte, y en el cual la gestión de la calidad de servicio incluye una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de radio y una gestión de la calidad de servicio ligada a la capa de red de transporte, estando caracterizado dicho procedimiento por:
-
una etapa según la cual un elemento de red llamado primer elemento de red señala a otro elemento de red llamado segundo elemento de red, mediante el protocolo de señalización de la capa de red de radio, al menos un parámetro representativo de QoS de transporte, o calidad de servicio para la capa de red de transporte,
-
una etapa según la cual el segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro, para la gestión de QoS de transporte.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho primer elemento de red es un CRNC ("Controlling Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica de control).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el cual dicho segundo elemento de red es un Nodo B, o estación de base.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 ó 3, en el cual dicho protocolo de señalización de la capa de red de radio es un protocolo de señalización, NBAP, aplicable a la interfaz entre el CRNC y el Nodo B.
5. Procedimiento según las reivindicaciones 2 a 4, en el cual dicho segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro para la gestión de QoS de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz entre el CRNC y el Nodo B.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el cual dicho primer elemento de red es un SRNC ("Serving Radio Network Controller", Controlador de Red radioeléctrica de servicio).
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el cual dicho segundo elemento de red es un DRNC ("Drift Radio Network Controller", Controlador de red de radio de deriva).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 ó 7, en el cual dicho protocolo de señalización de la capa de red de radio es un protocolo de señalización, RNSAP, aplicable a la interfaz entre el SRNC y el DRNC.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, dicho segundo elemento de red utiliza dicho al menos un parámetro para la gestión de QoS de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz entre el SRNC y el DRNC, y/o en el sentido descendente, sobre la interfaz lub entre el DRNC y el Nodo B.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a al menos un parámetro de RAB, "Radio Access Bearer", (Soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual dicho al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde al tiempo de transferencia.
13. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual dicho al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a la prioridad de tratamiento de tráfico.
14. Procedimiento según la reivindicación 11, en el cual dicho al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a la clase de tráfico.
15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 14, en el cual dicho al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte se copia o traduce del protocolo RANAP al protocolo NBAP, o respectivamente del protocolo RANAP al protocolo RNSAP.
16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, en el cual dicho al menos un parámetro representativo de QoS de transporte corresponde a al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB, "Radio Access Bearer", (Soporte de acceso de radio) que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, en el cual dicho al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a un parámetro de ajuste temporal, atribuyéndose los valores menores de este parámetro a conexiones que tienen las limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico más elevadas y atribuyéndose los valores más altos de este parámetro a conexiones que tienen las limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico más bajas.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en el cual dicho parámetro de ajuste temporal es el parámetro TOAWS, "Time of Arrival Window Start" (Inicio de ventana de tiempo de llegada).
19. Procedimiento según la reivindicación 16, en el cual dicho al menos un parámetro que se puede asociar a un nivel de QoS de transporte o a al menos un parámetro de RAB que se puede utilizar igualmente como parámetro de QoS de transporte corresponde a un parámetro representativo de número de canales exclusivos asignados a una conexión, asignándose un número elevado de canales exclusivos a conexiones que tienen limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico elevadas, y asignándose un número menos elevado de canales exclusivos a conexiones que tienen limitaciones de tiempo de transferencia y/o de prioridad de tratamiento de tráfico menos elevadas.
20. Elemento de red que incluye unos medios para aplicar un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 19.
21. Controlador de red de radio CRNC, que incluye medios para señalar a un Nodo B, por medio de un protocolo de señalización de una capa de red de radio correspondiente al protocolo NBAP aplicable a la interfaz lub entre controlador de red de radio CRNC y Nodo B, al menos un parámetro representativo de la calidad de servicio para la capa de la red de transporte.
22. Controlador de red de radio según la reivindicación 21, que incluye medios para señalar dicho al menos un parámetro en un mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace).
23. Controlador de red de radio según una de las reivindicaciones 21 ó 22, en el cual dicho al menos un parámetro corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
24. Controlador de red de radio SRNC, que incluye medios para señalar a un controlador de red de radio DRNC, por medio de un protocolo de señalización de una capa de red de radio correspondiente al protocolo RNSAP aplicable a la interfaz lur entre controlador de red de radio SRNC y controlador de red de radio DRNC, al menos un parámetro representativo de la calidad de servicio para la capa de red de transporte.
25. Controlador de red de radio según la reivindicación 24, que incluye medios para señalar dicho al menos un parámetro en un mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace).
26. Controlador de red de radio según una de las reivindicaciones 24 ó 25, en el cual dicho al menos un parámetro corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
27. Controlador de red de radio DRNC, que incluye:
medios para recibir de un controlador de red de radio SRNC, por medio de un protocolo de señalización de una capa de red de radio correspondiente al protocolo RNSAP aplicable a la interfaz lur entre controlador de red de radio SRNC y controlador de red de radio DRNC, al menos un parámetro representativo de la calidad de servicio para la capa de red de transporte,
medios para utilizar dicho al menos un parámetro para la gestión de la calidad de servicio de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz lur entre controlador de red de radio SRNC y controlador de red de radio DRNC, y/o en el sentido descendente sobre la interfaz lub entre controlador de red de radio DRNC y Nodo B.
28. Controlador de red de radio según la reivindicación 27, que incluye medios para recibir dicho al menos un parámetro en un mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace).
29. Controlador de red de radio según una de las reivindicaciones 27 ó 28, en el cual dicho al menos un parámetro corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
30. Nodo B, que incluye:
medios para recibir de un controlador de red de radio CRNC, por medio de un protocolo de señalización de una capa de red de radio correspondiente al protocolo NBAP aplicable a la interfaz lub entre controlador de red de radio CRNC y Nodo B, al menos un parámetro representativo de la calidad de servicio para la capa de red de transporte,
medios para utilizar dicho al menos un parámetro para la gestión de la calidad de servicio de transporte, para la transmisión en el sentido ascendente sobre la interfaz lub entre controlador de red de radio CRNC y Nodo B.
31. Nodo B según la reivindicación 30, que incluye medios para recibir dicho al menos un parámetro en un mensaje "Radio Link Setup Request" (Solicitud de establecimiento de radioenlace).
32. Nodo B según una de las reivindicaciones 30 ó 31, en el cual dicho al menos un parámetro corresponde a un parámetro específico destinado a indicar un nivel de QoS de transporte.
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