ES2276020T3 - Optimizacion de las calidad de servicio en un sistema de comunicaciones movil de paquetes conmutados. - Google Patents
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Abstract
Un método para hacer óptima la calidad de servicio en el dominio de paquetes conmutados de un sistema de comunicaciones móvil, método en el que: - una entidad de red de núcleo (SGSN) envía a una entidad de red de acceso por radio (BSS) de dicho sistema una petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio para una sesión por paquetes para una estación móvil (MS), incluyendo dicha petición primera información derivada de la calidad de información de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo, estando dicho método caracterizado porque: - dicha entidad de red de núcleo (SGSN) añade a dicha petición segunda información conocida en su nivel y que puede ser usada, junto con dicha primera información, para realizar un control de admisión de llamada al nivel de radio.
Description
Optimización de la calidad de servicio en un
sistema de comunicaciones móvil de paquetes conmutados.
La presente invención se refiere, en general, a
sistemas de comunicaciones de móviles.
Los sistemas de comunicaciones de móviles están
sometidos, de un modo general, a normalización; por lo tanto, para
una descripción más detallada de tales sistemas hay que referirse,
en particular, a las correspondientes normas, publicadas por los
correspondientes cuerpos de normalización.
Brevemente, la estructura general de tales
sistemas se divide en Red de Acceso por Radio (RAN: Radio Acces
Network), principalmente responsable de transmisión y gestión de
recursos de radio por la interfaz de radio entre Estaciones Móviles
(MS: Mobile Stations) y la red, y una Red de Núcleo (CN: Core
Network), principalmente responsable de conmutación y gestión de las
comunicaciones.
Las evoluciones de la tecnología de tales
sistemas conducen a una distinción entre sistemas de segunda
generación y sistemas de tercera generación.
Un ejemplo típico de un sistema de segunda
generación es el GSM ("Global System for Mobile communication":
Sistema Global para comunicación con Móviles). La tecnología de
acceso por radio usada por RAN de GSM está basada en técnicas de
acceso múltiple del tipo de FDMA/TDMA (donde FDMA indica
"Frecuency Division Multiple Access": Acceso Múltiple por
División de Frecuencia o de frecuencia compartida, y TDMA, que
indica "Time Division Multiple Access": Acceso Múltiple por
División de Tiempo o de tiempo compartido). La RAN de GSM está
compuesta de subsistemas denominados BSS ("Base Station
Subsystems": Subsistemas de Estación de Base) y la CN de GSM
incluye elementos de red tales como MSC ("Mobile Switching
Center": Centro de Conmutación Móvil) y GMSC ("Gateway Mobile
Switching Center": Centro de Conmutación Móvil de Puerta de
Acceso).
Inicialmente, el GSM fue previsto principalmente
para proporcionar servicios en tiempo real, tales como servicios de
telefonía particulares en tecnología de circuitos conmutados. A
continuación el GSM ha evolucionado hacia proporcionar servicios en
tiempo real, tales como, en particular, servicios de transferencia
de datos, basados en tecnología de paquetes conmutados. Esta
evolución fue hecha posible gracias a la introducción de GPRS
("General Packet Radio Service": Servicio General por Radio en
Paquetes), que incluye la introducción de dos nuevos elementos de
red en la CN, es decir SGSN ("Serving GPRS Support Node": Nodo
de Soporte de GPRS de Servicio) y GGSN ("Gateway GPRS Support
Node". Nodo de Soporte de GPRS de Puerta de Acceso). Se recuerda
que la tecnología de paquetes conmutados hace posible un uso más
eficaz de los recursos disponibles, compartiendo recursos en
cualquier instante entre usuarios diferentes.
Un ejemplo típico de un sistema de tercera
generación es el UMTS ("Universal Mobile Telecommunication
System": Sistema Universal de Telecomunicación Móvil). UMTS
ofrece servicios de tercera generación, incluyendo elevados
regímenes o caudales de bits para servicios tanto en tiempo real
como en tiempo no real. La tecnología de acceso por radio utilizada
por la RAN de UMTS está basada en técnicas de acceso múltiples del
tipo de CDMA (donde CDMA indica "Code Division Multiple
Access": Acceso Múltiple por División de Código o de código
compartido). La RAN de UMTS se denomina también UTRAN ("UMTS
Terrestrial Radio Access Network": Red Terrestre de UMTS de
Acceso por Radio) y la CN de UMTS incluye elementos de red relativos
al dominio de paquetes conmutados (PS:
Packet-Switched) y elementos de red relativos al
dominio de circuitos conmutados (CS:
Circuit-Switched).
Ahora, una evolución más del GSM es hacia
ofrecer servicios de tercera generación. Un primer paso de esta
evolución corresponde a la introducción de EDGE ("Enhanced Data
rates for GSM evolution": regímenes de Datos Mejorados para
evolución de GSM) que hace posible regímenes de bits más elevados en
la interfaz de radio gracias al uso de técnicas de modulación de
mayor eficacia espectral. Un segundo paso de esta evolución
corresponde al soporte de servicios en tiempo real basados en
paquetes.
Cuando se utilizan tecnologías basadas en
paquetes, la Calidad de Servicio (QoS: Quality of Service)
constituye un resultado importante. La estructura de QoS en estos
sistemas de tercera generación está definido en la especificación
de 3GPP TS23.107 publicada por 3GPP ("3^{rd} Generation
Partnerschip Projet": Proyecto de Asociación de 3ª Generación).
Esta estructura de QoS se basa en Servicios de Portador diferentes
caracterizados por atributos de QoS diferentes: clase de tráfico,
régimen de bit (bitrate) máximo, régimen de bits garantizado,
retardo de transferencia, prioridad de manejo de tráfico,... etc.
Además, se hace una distinción entre cuatro clases de tráfico,
respectivamente: de conversación, de canalización, interactiva, de
fondo. Las clases de conversación y canalización se utilizan
principalmente para flujos de tráfico en tiempo real, para los
cuales los requisitos de QoS son los más exigentes, en términos de
régimen de bits garantizados y retardo de transferencia.
La presente invención está más particularmente
implicada con el soporte de servicios, en particular servicios en
tiempo real, en el dominio de Paquetes Conmutados (PS) en tales
sistemas, en particular cuando se considera tecnología de acceso de
GERAN (donde GERAN indica "GSM/EDGE Radio Access Network": Red
de Acceso por Radio de GSM/EDGE).
\newpage
La estructura general de un sistema que usa
tecnología de acceso de GERAN y dominio de paquetes conmutados se
recuerda en la figura 1.
La estructura o arquitectura de protocolo cuando
se considera la tecnología de acceso de GERAN y dominio de Paquetes
Conmutados (PS) se recuerda en la figura 2.
Las capas de protocolo en la interfaz de radio,
o interfaz entre MS y BSS, o interfaz de "Um", incluyen:
- -
- una primera capa, o capa física,
- -
- una segunda capa, o capa de enlace de datos, dividida a su vez en diferentes capas: de acuerdo con niveles crecientes, MAC ("Medium Access Control": Control de Acceso al Medio), RLC ("Radio Link Control": Control de Enlace por Radio) y LLC ("Logical Link Control": Control de Enlace Lógico, siendo usado el BSS sólo como una función de retardo entre MS y SGSN, para la capa LLC).
Del mismo modo, las capas de protocolo en la
interfaz entre BSS y SGSN, o interfaz de "Gb", incluyen:
- -
- una primera capa, o capa física,
- -
- una segunda capa, o capa de enlace de datos, dividida a su vez en capas diferentes: de acuerdo con niveles crecientes, "Servicio de Red", BSSGP ("Protocolo" de GPRS del BSS) y LLC ("Logical Link Control", siendo el BSS usado sólo como una función de retardo entre MS y SGSN, para la capa LLC).
Además, están previstos protocolos de nivel más
alto (no ilustrados concretamente en esta figura), en el ámbito de
aplicación, o para tareas de gestión tales como MM ("Mobility
Management": Gestión de Movilidad), SM ("Session
Management": Gestión de Sesión),...etc.
También se recuerda que los cuadros denominados
cuadros de LLC están formados, en la capa LLC, a partir de unidades
de datos de mayor nivel. En los cuadros de LLC estas unidades de
datos se denominan unidades de datos de LLC-PDU
("LLC-Protocol Data Units": Unidades de Datos
de Protocolo de LLC). Las unidades de datos de
LLC-PDU son entonces segmentadas en la capa
RLC/MAC, de manera que forman bloques denominados bloques de datos
de RLC. Los bloques de datos de RLC son entonces puestos en el
formato requerido para transmisión de la interfaz de "Um", en
la capa física.
También se recuerda que antes de que pueda ser
transferido ningún dato para una MS en una sesión de datos de
paquetes, debe ser activado o creado un contexto de PDP (Packet Data
Protocol: Protocolo de Datos en Paquetes) para esta sesión, ambos
en la MS y en la SGSN, incluyendo este contexto de PDP información
de encaminamiento e información de QoS para esta sesión.
Una vez activado este contexto de PDP, la MS
puede transferir datos. Cuando un MS tiene efectivamente datos para
transferir durante esta sesión, tiene que introducir un modo
(denominado Modo de Transferencia de Paquetes) en el que hay un TBF
(Temporary Block Flow: Flujo Temporal en Bloques) establecido para
esta MS, es decir en el que a esta MS le es adjudicado recurso de
radio en uno o más PDCH (Packet Data Channel: Canal de Datos en
Paquetes) para la transferencia de PDUs de LLC. De otro modo, cuando
la MS no tiene datos para transferir, es en un modo (denominado Modo
Inactivo de Paquetes) en el que no se adjudica recurso alguno en un
PDCH.
El proceso por el cual se adjudica recurso de
radio a una MS en uno o más PDCHs se denomina establecimiento de
TBF. Brevemente recordado, este proceso puede estar o bien en un
acceso de una fase o en un acceso de dos fases. En cualquier caso,
la MS envía una Petición de Canal de Paquetes a la red. En un acceso
de una fase, la red responde reservando recursos de radio para
transferencia de datos para esta MS: En acceso de dos fases, la red
responde primeramente reservando recursos de radio para la MS para
transmitir una descripción más detallada de sus necesidades, y a
continuación reserva recursos de radio para la transferencia de
datos para esta MS.
Como se ha recordado anteriormente, se pueden
conseguir ahora mayores regímenes de datos gracias a la mejora de
GPRS correspondiente a EDGE, también denominado EGPRS (GPRS
Mejorado). Otro modo de conseguir mayores regímenes de datos es a
través de operación ranura o intervalo de tiempo múltiple, por la
cual a una MS le puede ser adjudicado simultáneamente más de un
PDCH. Sin embargo, tales modos de conseguir mayores regímenes de
datos no están generalmente soportados por todas las MSs y/o todas
las células de la red. Por lo tanto, con el fin de que la red
actúe eficazmente, se requieren algunos mecanismos, mediante los
cuales la red pueda obtener un conocimiento de las capacidades de
acceso por radio de una MS, incluyendo en particular su capacidad
de operación en modo de EGPRS, y/o su clase ranura de tiempo
múltiple (o número de intervalos de tiempo en los que la MS pueda
operar simultáneamente).
También se ha de recordar que antes de requerir
activación alguna de un contexto de PDP, una MS tiene que realizar
un proceso de Unión de GPRS, por el cual proporciona a la red su
identidad, así como otros parámetros, principalmente para la
finalidad de verificar si el usuario está autorizado a tener acceso
a servicios de GPRS, dependiendo de su subscripción. De acuerdo con
esos parámetros, la MS proporciona sus capacidades de acceso por
radio.
Una transacción típica en la que la red tiene
que obtener un conocimiento de las capacidades de acceso por radio
de MS es el proceso de establecimiento de TBF. Como esta transacción
se produce entre la MS y el BSS, han sido proporcionados mecanismos
específicos para hacer posible que el BSS obtenga un conocimiento de
las capacidades de acceso por radio a MS, haciendo en particular
tales mecanismos que sea enviado un mensaje de petición diferente
por la MS con dependencia de si esta soporta o no EGPRS (mensaje de
Petición de Canal de Paquetes de EGPRS si la MS soporta EGPRS, o
mensaje de Petición de (Paquete) Canal si la MS no soporta EGPRS,
dependiendo el último mensaje de que esté presente o no en la célula
el PBCCH (Packet Broadcast Control Channel: Canal de Control de
Emisión en Paquetes)), o que la clase de ranura de tiempo múltiple
de MS esté indicada en el mensaje de petición enviado por la MS.
Es posible hacer referencia a la descripción de
US2002006508 para proporcionar un indicador en mensajes
intercambiados entre una estación móvil y la red para hacer posible
diferenciar entre estaciones móviles de EGPRS y GERAN de legado.
Es también posible hacer referencia a
US20010046879, que se refiere al problema de seleccionar una célula
óptima entre células con capacidades diferentes debido a diferentes
modos de interfaz de aire.
Volviendo a la estructura de QoS requerida para
soportar servicios de tercera generación en un sistema tal como el
recordado en la figura 1 (incluyendo el soporte de elevados
regímenes de bits para servicios en tiempo real en el dominio de
paquetes conmutados), se recuerda que el establecimiento de un
portador en tal sistema es generalmente realizado de un modo que
garantice que los requisitos de QoS se cumplan a diferentes niveles
del sistema, teniendo en cuenta las diferentes características de
cada nivel. Los diferentes portadores en los que se basa la
estructura de QoS incluyen, en particular, un portador de radio, y
los requisitos de QoS tienen que ser cumplidos en el nivel de
radio.
Por lo tanto, cuando se considera tecnología de
acceso de GERAN, el soporte de servicios tales como, en particular,
servicios en tiempo real, en el dominio de Paquetes Conmutados,
requiere varias funciones básicas:
- -
- soporte de normas de GERAN Rel-99 en la MS, el BSS y la SGSN,
- -
- soporte de negociación de parámetros de QoS Rel-99 en tiempo de activación de contexto de PDP, incluyendo una negociación con el BSS (en Rel-97, los parámetros de QoS son negociados sólo entre la MS y la SGSN). Esta negociación entre el BSS y la SGSN requiere el soporte de la característica de Contexto de Flujo en Paquetes en la interfaz de Gb (definida en 3GPP TS 08.18).
- -
- soporte de algoritmos específicos de Control de Admisión de Llamadas en el BSS y la SGSN con el fin de garantizar restricciones en tiempo real tales como retardo de transferencia y régimen de bits, que requieren la reserva de recursos en el tiempo de un establecimiento de portador.
Para una descripción de tales funciones, es
también posible hacer referencia a ETSI TS 123 060 V3.6.0
(2001-01).
La figura 3 muestra una vista general de los
diversos pasos implicados en el establecimiento de un portador tal
como, por ejemplo, un portador en tiempo real.
- 1)
- La R99 MS solicita la activación de un contexto de PDP, para el cual los parámetros de "QoS requeridos" corresponden a un portador en tiempo real.
- 2)
- La SGSN puede realizar entonces funciones de seguridad y rastreo. Es llamado un algoritmo de Control de Admisión de Llamadas para verificar si pueden ser cumplidos los atributos de QoS requeridos. La SGSN puede entonces restringir los atributos de QoS requeridos dadas sus capacidades y la carga actual, y debe restringir los atributos de QoS requeridos de acuerdo con el perfil de QoS subscrito. La SGSN solicita entonces la creación del contexto de PDP en la GGSN.
- 3)
- Se realizan varias funciones en la GGSN, las cuales pueden incluso rechazar la petición de la SGSN si el QoS Negociado, recibida de la SGSN, es incompatible con el contexto de PDP que es activado.
- 4)
- Una vez que ha sido confirmada como exitosa la creación del contexto de PDP en la SGSN, entonces la SGSN solicita la creación de un Contexto de Flujo de Paquetes (PCF: Packet Flow Context) para el portador en tiempo real. Aunque es posible, en teoría, agregar varios portadores en el mismo PFC, parece que es mejor crear un PFC para cada portador en tiempo real y agregar sólo portadores en tiempo no real que tengan características de QoS similares dentro del mismo PFC. La petición de la SGSN contiene varios parámetros preceptivos:
- -
- TLLI: Identificador de la estación Móvil
- -
- PFI: Identificador de Flujo de Paquetes (identificador del PFC)
- -
- PFT: Temporizador de Flujo de Paquetes (tiempo de vida de los periodos de duración de inactividad)
- -
- ABQP: Perfil de QoS de BSS agregado (parámetros que caracterizan el PFC)
- 5)
- El BSS realiza entonces un algoritmo de Control de Admisión de Llamadas para verificar si pueden ser cumplidos los atributos de QoS requeridos. Pueden ser realizadas varias funciones con el fin de poder soportar el QoS requerido (por ejemplo, readjudicación de otras MSs, redirección de la MS para otra célula menos cargada, etc.). El BSS puede restringir el perfil de QoS de BSS agregado requerido dadas sus capacidades y la carga actual, aunque se ha de evitar en lo posible el no cumplimiento del régimen de bits garantizado y los atributos de retardo de transferencia. El BSS realiza reserva de recursos con el fin de soportar el régimen de bits garantizado negociado y el retardo de transferencia, teniendo en cuenta el modo de RLC que será utilizado para el flujo (muy probablemente: el modo de RLC reconocido, ya que las PDUs de LLC han de ser bastante grandes: 500 octetos o más para canalización de vídeo, por ejemplo). Los recursos reservados en la interfaz de radio necesitan ser mayores que el régimen de bits garantizado negociado debido a gastos generales de interfaz de radio.
- 6)
- El BSS reconoce la creación de PFC si tiene éxito, proporcionando a la SGSN el ABQP negociado, es decir los atributos de Calidad de Servicio negociados.
- 7)
- Suponiendo que el ABQP negociado es aceptable para la SGSN, el proceso de activación del contexto de PDP es completado mediante el envío de un mensaje de aceptación a la Estación Móvil.
- 8)
- Debido a que la SGSN tendrá que cumplir con el régimen de fugas anunciado para el correspondiente MS/PFC, es muy probable que el BSS tenga que enviar un mensaje de CONTROL DE FLUJO MS ó de CONTROL DE FLUJO PFC a la SGSN con el fin de anunciar el régimen de fugas que sea mayor que el régimen de bits garantizado negociado (de otro modo se usan valores por defecto). La elección entre control de flujo de MS y PFC es ejecución dependiente y depende también si hay otros PFCs activos para la misma MS.
- 9)
- La SGSN reconoce o acusa recibo del mensaje de CONTROL DE FLUJO MS ó de CONTROL DE FLUJO PFC.
- 10)
- cuando se inicia la sesión en tiempo real (casilla de flujo de enlace descendente en este ejemplo) gracias a otros protocolos de capa superior no descritos en este documento, la SGSN envía al BSS, PDUs de BSSGP que contienen el tiempo de vida de PDU, el perfil de QoS (R97, no útil este caso), las Capacidades de Acceso por Radio de MS, el PFI y la PDU de LLC a enviar.
- 11)
- El BSS envía las PDUs de LLC a la MS.
En este contexto, la presente invención está
basada, en particular, en las siguientes observaciones.
De la descripción anterior se desprende que un
paso importante en soportar servicios en tiempo real es el algoritmo
de control de admisión de llamadas tanto en la SGSN como en el BSS,
que requiere el reconocimiento de:
- -
- la célula en la que está la MS, y sus capacidades (por ejemplo si es capaz o no EGPRS);
- -
- el estado de la célula (por ejemplo, cuán cargada está);
- -
- las capacidades de MS (por ejemplo, si la MS es EGPRS capaz o no, y la clase de ranura de tiempo múltiple de MS).
Ciertamente, si el contexto de PDP requiere un
régimen de bits garantizado que no pueda ser soportado en modo de
GPRS por una MS de clase de ranura de tiempo múltiple, entonces el
BSS necesita conocer si la MS es EGPRS capaz o no y cuál es su
clase de ranura múltiple; asimismo el BSS necesita conocer si la
célula en la que se usaría el PFC es EGPRS capaz o no y cuáles son
los recursos de radio restantes.
Por ejemplo, considerando el caso en que el
contexto de PDP requiere un régimen de bits garantizado de enlace
descendente de 64 kbps para una MS que está situada:
- -
- en una célula de EGPRS capaz que está plena de recursos disponibles, se pueden considerar los siguientes casos, por ejemplo:
- \rightarrow
- caso 1: si la MS es GPRS capaz-sólo y es clase 4 de ranura de tiempo múltiple, el rendimiento teórico máximo que puede ser ofrecido en la radio en enlace descendente es: 3 \cdot 20 kbps = 60 kbps. En este caso, no puede ser servido el régimen de bits garantizado requerido.
- \rightarrow
- caso 2: si la MS es EGPRS capaz y es clase 8 de ranura de tiempo múltiple, el rendimiento teórico máximo que puede ser ofrecido en la radio en enlace descendente es: 4 \cdot 59,2 kbps = 236,8 kbps. En este caso, puede ser servido el régimen de bits garantizado requerido.
- -
- en una célula sólo de GPRS capaz, que está plena de recursos disponibles, se puede considerar el caso siguiente, por ejemplo:
- \rightarrow
- caso 3: cualquiera que sea la capacidad de EGPRS de MS, sólo debe ser considerada la clase de ranura de tiempo múltiple de GPRS. Si la MS es clase 8 de ranura de tiempo múltiple de GPRS, entonces el rendimiento teórico máximo que puede ser ofrecido en el enlace descendente es 4 \cdot 20 kbps = 80 kbps. Sin embargo, el BSS conoce que debido a las condiciones de radio, sólo se pueden obtener 4 \cdot 15 kbps = 60 kbps. En este caso, no puede ser servido el régimen de bits garantizado requerido.
Por lo tanto, se puede ver que, dependiendo de
las características de MS y de las características de la célula, el
BSS contestará de manera diferente a la petición de SGSN.
En este contexto, la presente invención reconoce
algunos problemas con el estado de la técnica, que pueden ser
presentados como sigue.
En la SGSN, todas las características de la
Estación Móvil son conocidas, ya que la MS ha realizado previamente
un proceso de Unión a GPRS. Además, la SGSN no conoce las
características de radio de la célula y no tiene que descodificar
características de radio de MS tales como capacidad de EGPRS y clase
de ranura de tiempo múltiple. Por lo tanto, ejecutará probablemente
un CAC muy simple a base sólo de su carga actual y quizás
considerando el rendimiento teórico máximo que puede ser servido por
GERAN (que es 8\cdot59,2 = 473,6 kbps).
En el BSS, hay dos opciones:
- -
- o bien la MS para la que se solicita el PFC en tiempo real está ya en Modo de Transferencia de Paquetes (es decir, hay un TBF establecido para esa MS para otra sesión en curso). Es este caso, todo lo que se necesita para el CAC (Control de Admisión de Llamadas) es típicamente conocido en el BSS: la célula que sirve la MS, su capacidad de EGPRS y su clase de ranura múltiple. Sin embargo, hay algunos casos en los que la clase de ranura múltiple de MS no es conocida (por ejemplo, hay sólo un TBF de EGPRS de enlace ascendente (EGPRS TBF de UL) en curso establecido a continuación de la recepción de una PETICIÓN DE CANAL DE PAQUETES DE EGPRS que origina la "señalización").
- -
- o bien la MS no está en modo de transferencia de paquetes. En este caso, si la MS estaba en el Modo de Transferencia de Paquetes unos pocos segundos antes (es decir, la MS está todavía en el estado de Dispuesta) y el BSS ha almacenado las Capacidades de Acceso de Radio de MS desde la última sesión de GPRS, pueden ser conocidas las Capacidades de Acceso por Radio de MS. Puesto que el mensaje CREAR PFC de BSS es enviado en un BVCI (BSSGP Virtual Connetion Identifier: Identificador Virtual de BSSGP) correspondiente a la célula en la que está situada la MS, entonces el BSS tiene todo lo que necesita. Sin embargo, el almacenamiento de Capacidades de Acceso por Radio de MS a continuación de una sesión de GPRS no es un proceso normalizado y además no puede ser garantizada siempre la disponibilidad de las Capacidades de Acceso por Radio de MS (por ejemplo la sesión de GPRS sólo consistía en un TBF de enlace ascendente creado a través de un proceso de acceso de una fase; en este caso las Capacidades de Acceso por Radio de MS no son hechas conocidas para el BSS).
Por lo tanto, hoy en día no se puede asegurar
que BSS conozca la capacidad de EGPRS de MS y su clase de ranura
múltiple en el momento en que recibe un mensaje CREAR PFC de
BSS.
Como realizada también por la presente
invención, una solución podría ser utilizar un proceso normalizado
que permitiera al BSS recuperar las Capacidades de Acceso por Radio
de la SGSN: este se denomina el proceso de ACTUALIZAR LA CAPACIDAD
DE RA. Este proceso podría ser llamado por el BSS cuando recibiera
un mensaje de CREAR PFC de BSS para una MS que no conoce.
Sin embargo, como es realizado además por la
presente invención, este proceso añadiría cierto retardo en el
tiempo de establecimiento de portador en tiempo real, que es un
proceso muy crítico en el tiempo, ya que la experiencia del usuario
final depende de ese tiempo de establecimiento. Asimismo, en la
práctica, no se puede garantizar que todas las SGSNs han ejecutado
este proceso, es decir, puede ser imposible utilizar este
proceso.
En otras palabras, actualmente los mecanismos
mediante los cuales la red puede obtener un conocimiento de las
capacidades de acceso por radio de una MS en el momento de la
creación (o modificación) de un Contexto de Flujo en Paquetes no
están completamente optimizados y por tanto no pueden ser cumplidos
los requisitos de QoS, o puede ser degradado el rendimiento global
del sistema.
La presente invención en particular hace posible
resolver parte o la totalidad de los problemas anteriormente
reconocidos. Más generalmente, la presente invención hace posible
optimizar el soporte de servicios tales como, en particular,
servicios en tiempo real en el dominio de paquetes conmutados de
tales sistemas.
Un objeto de la presente invención es un método
de optimizar calidad de servicio en el dominio de paquetes
conmutados de un sistema de comunicaciones móvil, un método en el
que:
- -
- una entidad de red de núcleo de dicho sistema envía una entidad de red de acceso por radio de dicho sistema una petición para el establecimiento o configuración de un portador de radio para una sesión de paquetes para una estación móvil, incluyendo dicha petición primera información deducida de la calidad de información de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo,
- -
- dicha entidad de red de núcleo se añade a dicha petición segunda información conocida en su nivel y que puede ser usada, juntamente con dicha primera información, para realizar un control de admisión de llamada en el nivel de radio.
De acuerdo don una realización, dicha segunda
información incluye información representativa de capacidades de
acceso por radio de dicha estación móvil.
De acuerdo con otra realización, dichas
capacidades de acceso por radio incluyen capacidades para soportar
mayores regímenes de datos.
De acuerdo con otra realización, dichas
capacidades para soportar mayores regímenes de datos incluyen una
capacidad de ranura de tiempo múltiple.
De acuerdo con otra realización, dichas
capacidades para soportar mayores regímenes de datos incluyen una
capacidad para soportar diferentes modos de transferencia de
datos.
De acuerdo con otra realización, dichos
diferentes modos de transferencia de datos incluyen el modo de GPRS
("General Packet Radio Service": Servicio General por Radio en
Paquetes) y el modo de EGPRS ("Enhanced General Packet Radio
Service": Servicio General Mejorado por Radio en Paquetes).
De acuerdo con otra realización, dicho
establecimiento o configuración de un portador de radio incluye la
creación o modificación de un Contexto de Flujo en Paquetes.
De acuerdo con otra realización, dicha petición
del establecimiento o configuración de un portador de radio es
enviado en un mensaje CREAR PFC de BSS.
Otro objeto de la presente invención es una
entidad de Red de Acceso por Radio (BSS) para realizar un método de
acuerdo con la presente invención.
Otro objeto de la presente invención es una
entidad de Red de Núcleo en el dominio de Paquetes Conmutados
(SGSN) para realizar un método de acuerdo con la presente
invención.
Estos y otros objetos de la presente invención
resultarán más evidentes de la siguiente descripción tomada en
relación con los dibujos que se acompañan:
- la figura 1 es un diagrama destinado
a recordar la estructura general de un sistema de usa la tecnología
de acceso a GERAN y dominio de paquetes conmutados;
- la figura 2 es un diagrama destinado
a recordar la estructura de protocolo en un sistema que usa
tecnología de acceso a GERAN y dominio de Paquetes Conmutados
(PS);
- la figura 3 es un diagrama destinado a
recordar los diferentes pasos implicados en el establecimiento de un
portador tal como portador en tiempo real en un tal sistema.
La presente invención puede ser explicada
también como sigue, por ejemplo cuando se considera la tecnología de
acceso a GERAN y dominio de PS, como se ha recordado
anteriormente.
La presente invención se propone, en particular,
añadir al mensaje CREAR-BSS-PFC
según se define en las especificaciones o normas 3GPP TS 08.18 y
3GPP TS 48.018, que permite al BSS crear o modificar un Contexto de
Flujo en Paquetes de BSS, información representativa de las
capacidades de acceso por radio de la MS.
Información representativa de las capacidades de
acceso por radio de una MS puede incluir, en particular, su
capacidad de ranura de tiempo múltiple, y/o su capacidad para
soportar el modo de EGPRS.
Más generalmente, la presente invención propone
un método para optimizar la calidad de servicio en el dominio de
paquetes conmutados de un sistema de comunicaciones móvil, un método
en el que:
- -
- una entidad de red de núcleo de dicho sistema envía a una entidad de red de acceso por radio de dicho sistema una petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio para una sesión en paquetes para una estación móvil, incluyendo dicha petición primera información deducida de la calidad de información de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo,
dicha entidad de red de núcleo
añade a dicha petición segunda información conocida en su nivel y
que puede ser usada, junto con dicha primera información, para
realizar un control de admisión de llamadas al nivel de
radio.
En particular:
- -
- el sistema de comunicaciones móvil puede ser, en particular, un sistema de GSM/EDGE,
- -
- la red de acceso por radio puede ser un BSS de GSM/EDGE,
- -
- dicha segunda información puede ser para realizar CAC (control de Admisión de Llamadas) de un portador en tiempo real y puede ser las Capacidades de Acceso por Radio de MS, dicho establecimiento o reconfiguración de un portador de radio puede incluir la creación o modificación de un Contexto de Flujo de Paquetes,
- -
- dicha petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio puede ser enviada en un mensaje CREAR PFC de BSS,
- -
- dicho método puede ser para el proceso de creación de PFC iniciado por la SGSN en tiempo real de la activación de contexto de PDP para un portador en tiempo real.
La presente invención tiene también como objeto
un elemento de red para una red de acceso por radio (BSS) de un
sistema de comunicaciones móvil, que comprende medios para realizar
un método de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriormente
descritos.
La presente invención también tiene como objeto
un elemento de red (SGSN) para una red de núcleo de un sistema de
comunicaciones móvil, que comprende medios para realizar el método
de acuerdo con cualquiera de los métodos anteriormente
descritos.
La ejecución detallada de tales medios no
plantea un problema especial para una persona experta en la técnica
y por lo tanto tales medios no precisan ser descritos con más
detalle de lo que lo ha sido anteriormente, por su función, para una
persona experta en la técnica.
Claims (24)
1. Un método para hacer óptima la calidad de
servicio en el dominio de paquetes conmutados de un sistema de
comunicaciones móvil, método en el que:
- -
- una entidad de red de núcleo (SGSN) envía a una entidad de red de acceso por radio (BSS) de dicho sistema una petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio para una sesión por paquetes para una estación móvil (MS), incluyendo dicha petición primera información derivada de la calidad de información de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo,
estando dicho método
caracterizado
porque:
- -
- dicha entidad de red de núcleo (SGSN) añade a dicha petición segunda información conocida en su nivel y que puede ser usada, junto con dicha primera información, para realizar un control de admisión de llamada al nivel de radio.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicha segunda información incluye información
representativa de capacidades de acceso por radio de dicha estación
móvil.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dichas capacidades de acceso por radio incluyen
capacidades para soportar mayores regímenes o caudales de datos.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 3,
en el que dichas capacidades para soportar mayores regímenes de
datos incluyen una capacidad de ranura o intervalo de tiempo
múltiple.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 3,
en el que dichas capacidades para soportar mayores regímenes de
datos incluyen la capacidad de soportar diferentes modos de
transferencia de datos.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que dichos diferentes modos de transferencia de datos incluyen
el GPRS ("Servicio General por Radio en Paquetes") y el modo de
EGPRS ("Servicio General Mejorado por Radio en Paquetes").
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho establecimiento o
reconfiguración de un portador de radio incluye la creación o
modificación de un Contexto de Flujo de Paquetes.
8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7,
en el que dicha petición para establecimiento de un portador de
radio correspondiente es enviada en un mensaje CREAR PFC de BSS.
9. Un elemento de red (SGSN) para una red de
núcleo de un sistema de comunicaciones móvil, que comprende:
- -
- medios para enviar a una entidad de red de acceso por radio (BSS) de dicho sistema una petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio para una sesión en paquetes para una estación de radio (MS), incluyendo dicha petición primera información derivada de información de la calidad de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo.
estando caracterizado dicho
elemento de red (SGSN) porque
comprende:
- -
- medios para añadir a dicha petición segunda información conocida en su nivel y que puede ser usada, junto con dicha primera información, para realizar un control de admisión de llamada en dicho nivel de radio.
10. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dicha segunda información incluye
información representativa de capacidades de acceso por radio de
dicha estación móvil.
11. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichas capacidades de acceso por radio
incluyen capacidades para soportar mayores regímenes de datos.
12. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichas capacidades para soportar mayores
regímenes de datos incluye una capacidad de ranura de tiempo
múltiple.
13. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichas capacidades para soportar mayores
regímenes de datos incluyen una capacidad para soportar diferentes
modos de transferencia de datos.
14. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dichos diferentes modos de transferencia
de datos incluyen el modo de GPRS ("Servicio General por Radio en
Paquetes") y el modo de EGPRS ("Servicio General Mejorado por
Radio en Paquetes").
15. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dicho establecimiento o reconfiguración
de un portador de radio incluye la creación o modificación de un
Contexto de Flujo de Paquetes.
16. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que dicha petición para el establecimiento
de un correspondiente portador de radio es enviada en un mensaje
CREAR PFC de BSS.
17. Un elemento de red de una entidad de Red de
Acceso por Radio (BSS) de un sistema de comunicaciones móvil, que
comprende:
- -
- medios para recibir de una entidad de red de núcleo (SGSN) de dicho sistema una petición para el establecimiento o reconfiguración de un portador de radio para una sesión en paquetes para una estación móvil (MS), incluyendo dicha petición primera información derivada de la información de calidad de servicio contenida en una petición correspondiente recibida por dicha entidad de red de núcleo, y caracterizado porque dicha petición incluye además segunda información conocida en el nivel de dicha entidad de red de núcleo y que puede ser usada, junto con dicha primera información, para realizar un control de admisión de llamada al nivel de radio.
18. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dicha segunda información incluye
información representativa de capacidades de acceso por radio de
dicha estación móvil.
19. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dichas segundas capacidades de acceso
por radio incluyen capacidades para soportar mayores regímenes de
datos.
20. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dichas capacidades para soportar
mayores regímenes de datos incluyen una capacidad de ranura de
tiempo múltiple.
21. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dichas capacidades para soportar
mayores regímenes de datos incluyen una capacidad para soportar
diferentes modos de transferencia de datos.
22. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dichos diferentes modos de
transferencia de datos incluyen el modo de GPRS ("Servicio General
por Radio en Paquetes") y el modo de EGPRS ("Servicio General
Mejorado por Radio en Paquetes").
23. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dicho establecimiento o reconfiguración
de un portador de radio incluye la creación o modificación de un
Contexto de Flujo de Paquetes.
24. Un elemento de red de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que dicha petición para el establecimiento
del portador de radio correspondiente es enviada en un mensaje de
CREAR PFC de BSS.
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