ES2290453T3 - Consideracion de la capacidad de una estacion movil en la negociacion de la calidad de servicio para servicios de conmutacion de paquetes. - Google Patents
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Abstract
Un método para ser utilizado en un sistema de comunicaciones móviles en el que una estación móvil (MS) comunica paquetes de datos por una interfaz de radio con un sistema de estaciones base de radio (BSS) acoplado a un nodo de paquetes (SGSN) que comprende: enviar desde la estación móvil (MS) un primer mensaje (Activar contexto PDP... fig. 5) al nodo de paquetes (SGSN) solicitando una comunicación de paquetes, donde dicho primer mensaje incluye un flujo de paquetes que tiene una calidad de servicio solicitada y una capacidad de la estación móvil, caracterizado porque: siguiendo al primer mensaje, se envía desde el nodo de paquetes (SGSN) un segundo mensaje al sistema de estaciones base (BSS) que incluye la capacidad de la estación móvil, y dicho (BSS) utiliza la capacidad de la estación móvil para evaluar si la calidad de servicio solicitada puede ser soportada por dicho BSS para el flujo de paquetes.
Description
Consideración de la capacidad de una estación
móvil en la negociación de la calidad de servicio para servicios de
conmutación de paquetes.
La presente invención se refiere a
comunicaciones por paquetes de datos en comunicaciones celulares
inalámbricas.
La comunicación inalámbrica por paquetes de
datos se ha vuelto cada vez más importante. De hecho, con el enorme
aumento en el número de usuarios de Internet, la comunicación por
paquetes de datos probablemente se convertirá en el modo de
comunicación dominante, en comparación con las comunicaciones de voz
por circuitos conmutados típicamente utilizadas en la actualidad.
Esta tendencia ha causado que los sistemas de circuitos conmutados
evolucionen para incorporar comunicaciones por conmutación de
paquetes. Un ejemplo bien conocido es la extensión de las
comunicaciones GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) con
GPRS (Servicios Generales de Radio por Paquetes).
GPRS es un sistema por conmutación de paquetes
que utiliza el mismo portador físico que el sistema de comunicación
celular GSM y aporta la misma cobertura que el GSM. La interfaz de
radio GPRS se basa por tanto en un sistema TDMA (Acceso Múltiple
por División del Tiempo) con portadores de 200 kHz divididos entre 8
ranuras ("slots") de tiempo con modulación GMSK. Cada franja
de tiempo típicamente sirve a cierto número de usuarios, y a un
usuario también se le puede asignar más de una ranura de tiempo para
incrementar el caudal de transmisión ("over the air"). La
especificación GPRS incluye diversos esquemas de codificación
diferentes que pueden utilizarse según la calidad del portador de
radio.
Para aumentar aun más el caudal de datos GPRS,
en EGPRS (GPRS Mejorado) se utiliza un esquema de modulación de más
alto nivel denominado 8PSK (Modulación por Desplazamiento de
Fase-8). Esquemas de codificación adicionales
desarrollados para este 8PSK ofrecen adaptación eficiente del
enlace, es decir, adaptación de la codificación y/o la modulación
en base a la presente calidad de la señal.
Cuando se utiliza un servicio PS (de conmutación
de paquetes) en una red GPRS, se debe soportar una Calidad de
Servicio (QoS) suscrita. La Calidad de Servicio (QoS) se negocia
cuando una estación móvil solicita la activación de un contexto PDP
(Protocolo de Paquetes de Datos) que es necesario a fin de obtener
un servicio de paquetes conmutados. En este proceso de activación
del contexto PDP, uno de los nodos GPRS emprende procedimientos de
gestión del flujo de paquetes con el Sistema de Estaciones Base
(BSS) del sistema GSM tradicional. En particular, el BSS crea un
Contexto de Flujo de Paquetes (PFC) con la calidad de servicio
solicitada para el flujo de paquetes que implica la estación móvil.
En particular, el BSS comprueba si la calidad de servicio solicitada
puede ser soportada en base a las condiciones de la célula en la
que la estación móvil está situada en ese momento.
Un problema con este proceso PFC es que el BSS
no conoce las capacidades de la estación móvil cuando negocia la
calidad de servicio para el contexto de flujo de paquetes. A falta
de información sobre la capacidad de la estación móvil (es decir,
las capacidades de radio de la estación móvil), el BSS no sabe qué
calidad de servicio es capaz de soportar la estación móvil. En
consecuencia, la calidad de servicio determinada por el BSS para el
contexto de flujo de paquetes para la célula actual puede no ser
correcta.
Por ejemplo, si la calidad de servicio
solicitada para un flujo de paquetes incluye una determinada
velocidad binaria garantizada o una determinada velocidad binaria
máxima, la estación móvil debe ser capaz de soportar estas
velocidades binarias determinadas. Si el BSS acepta una velocidad
binaria demasiado alta, es posible que esta elevada velocidad
binaria no sea soportada por la estación móvil cuando empiece la
transmisión de datos para el flujo de paquetes. Esto puede conducir
a una renegociación de la calidad de servicio, o el usuario puede
percibir una calidad de servicio inaceptable.
Para algunos servicios, la renegociación de la
calidad de servicio no es aceptable. Un ejemplo es un servicio de
streaming en el que al inicio de la sesión se selecciona una
codificación de velocidad binaria. La codificación de velocidad
binaria seleccionada es parte de la calidad de servicio solicitada
en la activación del contexto PDP. Si la red GPRS acepta esa
calidad de servicio, la aplicación streaming empezará a funcionar
utilizando la codificación de velocidad binaria aceptada. Como la
estación móvil no puede soportar esa codificación de velocidad
binaria, el BSS debe renegociar la calidad de servicio en cuanto
empieza la transmisión de datos por la interfaz de radio. En
algunas situaciones, la aplicación de la estación móvil puede no ser
capaz de admitir la codificación de velocidad binaria modificada,
lo que puede conducir a la desconexión de la sesión.
Por WO 00/78080A1 se conoce un método y un
sistema para indicar el uso específico de una conexión de
comunicaciones por conmutación de paquetes entre una estación móvil
MS y una red fija BSS, SGSN y GGSN para la transmisión de datos por
conmutación de paquetes. Se explica cómo informar al sistema (es
decir, la red de acceso de radio RAN y SGSN) sobre la capacidad de
la estación móvil cuando se va a establecer una conexión de paquetes
conmutados. Una vez que el SGSN ha recibido del GGSN el mensaje de
aceptar la activación del contexto PDP, este mensaje se envía a la
MS de manera transparente y la referencia no trata sobre el papel
del BSS.
En WO 99/52307 se describe cómo se establece una
llamada multimedia pero no se menciona nada sobre los detalles de
la QoS de la estación móvil ni de dejar que una estación base decida
si la capacidad de acceso de radio de una estación móvil puede ser
aceptada por esa estación base.
La negociación de la calidad de servicio entre
la red móvil de paquetes conmutados y la estación móvil incluye
informar a la red de acceso de radio (RAN), por ejemplo, a un
sistema de estaciones base, sobre una o más capacidades de la
estación móvil. La RAN utiliza las capacidades de la estación móvil
para evaluar si puede soportarse una calidad de servicio solicitada
o una comunicación por paquetes que implica a la estación móvil.
Las capacidades de la estación móvil pueden incluir una o más de las
siguientes: uno o más tipos de tecnología de acceso de radio
soportados por la estación móvil, una capacidad de potencia
soportada por la estación móvil, una clase de franja de tiempo
soportada por la estación móvil, y el tipo de servicio de radio por
paquetes soportado por la estación móvil.
En un ejemplo de realización, la estación móvil
envía un primer mensaje a un nodo de servicio de paquetes
solicitando una comunicación por paquetes que incluye una calidad de
servicio solicitada y la capacidad de la estación móvil. En
respuesta a este primer mensaje, el nodo de servicio de paquetes
envía un segundo mensaje a la RAN que incluye la capacidad de la
estación móvil. La RAN utiliza esta capacidad de la estación móvil
para evaluar si la calidad de servicio solicitada puede ser
soportada para un flujo de paquetes, por ejemplo al crear un
contexto de flujo de paquetes. Al crear un contexto de flujo de
paquetes la RAN también puede tomar en cuenta otros parámetros, por
ejemplo un estado de la célula en que está situada la estación
móvil. Una vez que se ha establecido el contexto para el flujo de
paquetes, el sistema de la estación base asigna recursos de radio
para el flujo de paquetes. Si posteriormente se produce un cambio en
los recursos de radio que podría requerir o desencadenar de algún
modo un cambio en la calidad del servicio para el flujo de paquetes,
la capacidad de la estación móvil también puede utilizarse para
determinar si hay que cambiar la calidad de servicio para el flujo
de paquetes.
En otro ejemplo de realización no limitador, el
nodo de servicio de paquetes es parte de una red GPRS (Servicios
Generales de Radio por Paquetes) y es un Nodo de Soporte GPRS
Servidor (SGSN). La RAN es un Sistema de Estaciones Base (BSS) que
forma parte de un Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM).
En este ejemplo de realización, el primer mensaje es un mensaje de
Solicitud de Contexto de Activación para un Protocolo de Datos en
Paquetes (PDP), y el segundo mensaje es un mensaje de Creación de
Contexto de Flujo de Paquetes para un Sistema de Estaciones Base
(BSS) enviado desde el SGSN al BSS. Alternativamente, el primer
mensaje podría ser un mensaje de actualización del área de
enrutamiento.
Los mencionados y otros objetos, características
y ventajas de la presente invención pueden comprenderse más
fácilmente con referencia a la siguiente descripción tomada
conjuntamente con las ilustraciones adjuntas.
La figura 1 es un diagrama para un sistema de
comunicación móvil que soporta comunicaciones tanto por conmutación
de circuitos como por conmutación de paquetes;
la figura 2 es un diagrama de flujo titulado
Capacidad de la Estación Móvil y Servicio de Paquetes
Conmutados;
la figura 3 es un diagrama de un sistema de
comunicaciones móviles basado en GSM/GPRS;
la figura 4 ilustra diversos protocolos de
comunicación de datos utilizados entre distintos nodos de la red de
comunicación de datos GPRS ilustrada en la figura 3; y
la figura 5 es un ejemplo de diagrama de señales
que muestra los mensajes comunicados entre los nodos de la figura 3
para activar un contexto PDP para una comunicación por paquetes que
implica una estación móvil.
En la siguiente descripción, con propósitos de
explicación y no de limitación, se exponen detalles específicos,
como ejemplos de realización particulares, equipamiento, técnicas,
etc. a fin de facilitar una comprensión completa de la presente
invención. Sin embargo, para una persona experta en la técnica será
evidente que la presente invención puede aplicarse en otros
ejemplos de realización que se apartan de estos detalles
específicos. Por ejemplo, aunque se describe un ejemplo de
realización específico en el contexto de una red GSM/GPRS, los
expertos en la técnica advertirán que la invención puede aplicarse
en cualquier sistema de comunicaciones móviles que utilice otras
comunicaciones de datos móviles, arquitecturas y/o protocolos. En
otros casos, se omiten descripciones detalladas de métodos,
interfaces, dispositivos y técnicas de señalización bien conocidos,
a fin de no complicar la descripción con detalles innecesarios.
Asimismo, en algunas de las figuras se muestran bloques de función
individuales. Las personas expertas en la técnica advertirán que las
funciones pueden implementarse utilizando circuitos de hardware
individuales, utilizando software que funcione en conjunción con un
microprocesador digital o un ordenador de propósito general
adecuadamente programado, utilizando un circuito integrado de
propósito específico (ASIC) y/o utilizando uno o más procesadores de
señales digitales (DSP).
La figura 1 ilustra un sistema de comunicaciones
móviles que incluye servicios móviles tanto por conmutación de
circuitos como por conmutación de paquetes. Una Estación Móvil (MS)
2 se comunica por una interfaz de radio con una Estación Base (BS)
3. Una o más estaciones base están acopladas a una Red de Acceso de
Radio (RAN) que incluye un nodo de control RAN 4. El nodo de
control RAN 4 está acoplado a un nodo 5 de servicios por
conmutación de circuitos y a un nodo 7 de servicios por conmutación
de paquetes. El nodo de servicios por conmutación de circuitos 5
está acoplado a una red 6 de circuitos conmutados, y el nodo 7 de
servicios por conmutación de paquetes está acoplado a una red 8 de
paquetes conmutados. Cuando la estación móvil 2 solicita un
servicio de paquetes conmutados, se debe establecer un contexto para
un Protocolo de Paquetes de Datos (PDP) entre la estación móvil 2 y
el nodo de servicios por paquetes conmutados 7. El término
"contexto PDP" no pretende ser limitador sino que abarca
cualquier procedimiento de inicialización que permita a una estación
móvil realizar comunicaciones de paquetes de datos. Al establecer
un contexto para un Protocolo de Paquetes de Datos (PDP), el nodo
de servicios por conmutación de paquetes 7 y el nodo de control RAN
4 son informados ambos de las capacidades de la estación móvil para
realizar una comunicación de paquetes de datos.
A continuación se hace referencia al diagrama de
flujo de la figura 2 titulado "capacidad de la estación móvil en
un servicio de paquetes conmutados". En un primer paso S1, la
estación móvil solicita la activación de un contexto PDP al nodo de
servicio de paquetes conmutados. En esta solicitud, la estación
móvil incluye una o más de sus capacidades junto con la calidad de
servicio solicitada. El nodo de servicio de paquetes conmutados
informa al nodo de control de la Red de Acceso de Radio (RAN) sobre
las capacidades de la estación móvil (paso S2). El nodo de control
RAN almacena las capacidades de la estación móvil y determina si los
atributos de la calidad de servicio solicitada son soportados por
las capacidades de la estación móvil. En base a esta información,
el nodo de control RAN 4 crea un Contexto de Flujo de Paquetes (PFC)
para este flujo de paquetes (paso S3). Para cada flujo de paquetes
iniciado por la estación móvil, se repite el proceso descrito. Una
estación móvil puede tener varios flujos de paquetes corriendo en
paralelo. El nodo de control RAN 4 utiliza las capacidades de la
estación móvil para establecer recursos de radio apropiados para el
flujo de paquetes (paso S4). Tras la creación del PFC, si hay un
cambio de recursos, el nodo de control RAN 4 puede enviar un
mensaje al nodo de servicios de paquetes conmutados para modificar
la calidad de servicio y el contexto de flujo de paquetes de la
estación móvil (paso S5). El contexto de flujo de paquetes para cada
flujo de paquetes se almacena en el nodo de control RAN 4 según una
temporización predefinida. Si el temporizador se acaba y la estación
móvil quiere empezar una nueva sesión, se repite el proceso
descrito.
Otro ejemplo de realización no limitador de la
presente invención se describe a continuación en el contexto de un
sistema GSM/GPRS ilustrado en la figura 3. Una estación móvil 12,
que incluye un terminal de ordenador 14 y una radio móvil 16, se
comunica por una interfaz de radio con una estación base 32. Cada
estación base 32 está situada en una célula 30 correspondiente.
Múltiples estaciones base 32 están conectadas con un Controlador de
Estaciones Base (BSC) 34 que gestiona la asignación/desasignación de
recursos de radio y controla las entregas de estaciones móviles
desde una estación base a otra. Un controlador de estaciones base y
sus estaciones base asociadas se describen como un sistema de
estaciones base (BSS). El BSC 34 está conectado a un Centro de
Conmutación Móvil (MSC) 36 a través del cual se establecen
conexiones por conmutación de circuitos con otras redes como la Red
Pública de Telefonía Conmutada (PSTN), Red Digital de Servicios
Integrados (ISDN, o RDSI), etcétera. El MSC 36 también está
conectado a través de una red Sistema de Señalización núm. 7 (SS7)
40 a un Registro de Ubicación Local (HLR) 42, un Registro de
Ubicación de Visitantes (VLR) 44, y un Centro de Autentificación
(AUC) 46.
Cada BSC 34 se conecta a una red GPRS 51 que
incluye un Nodo de Soporte GPRS Servidor (SGSN) 50 responsable de
la entrega de paquetes a las estaciones móviles en su área de
servicio. Nodo de Soporte GPRS Pasarela (GGSN) 54 actúa como
interfaz lógica con redes externas de paquetes de datos, como la red
de datos IP 56. SGSN 50 y GGSN 54 están conectados por una red
troncal IP 52 intra-PLMN.
Dentro de la red GPRS 51, los paquetes se
encapsulan en un nodo de soporte GPRS de origen y se desencapsulan
en el nodo de soporte GPRS de destino. Esta
encapsulación/desencapsulación en el nivel IP entre el SGSN 50 y el
GGSN 54 se denomina "tunelización". El GGSN 54 mantiene la
información de enrutamiento utilizada para tunelizar paquetes de
datos al SGSN 50 que actualmente sirve a la estación móvil. Un
Protocolo de Túnel GPRS (GTP) común permite utilizar diferentes
protocolos para paquetes de datos aunque estos protocolos no sean
soportados por todos los SGSN. Todos los datos relacionados con el
usuario GPRS que el SGSN necesita para realizar el enrutamiento y
la funcionalidad de transferencia de datos son obtenidos por el HLR
42 a través de la red SS7 40. El HLR almacena información de
enrutamiento y mapea el identificador de las estaciones móviles a
una o más direcciones de Protocolo de Paquetes de Datos (PDP) además
de mapear cada dirección PDP a uno o más GGSN.
Antes de que un host móvil pueda enviar paquetes
de datos a un correspondiente host externo, como el proveedor de
servicios de Internet (ISP) 58, el host móvil 12 tiene que
conectarse a la red GPRS 51 para dar a conocer su presencia. Esto
lo consigue realizando primero un procedimiento de registro
("attach") y creando a continuación un contexto de Protocolo
de Paquetes de Datos (PDP), que establece una relación con una
pasarela GGSN 54 hacia la red externa a la que el host móvil está
accediendo. El procedimiento de registro se lleva a cabo entre el
host móvil 12 y el SGSN 50 para establecer un enlace lógico. Como
resultado al host móvil 12 se le asigna una identidad temporal de
enlace lógico. Se establece un contexto PDP entre el host móvil y el
GGSN 54. La selección de GGSN 54 se basa en el nombre de la red
externa que se quiere alcanzar. Si una estación móvil ya está
registrada en la red, el procedimiento de activación del contexto
PDP puede ser iniciado por el sistema.
\newpage
Para un solo contexto PDP uno o más flujos de
aplicación (a veces denominados "contextos de enrutamiento") a
través de negociaciones con el GGSN 54. Un flujo de aplicación
corresponde a una corriente de paquetes de datos distinguible por
estar asociada con una aplicación host particular. Un ejemplo de
flujo de aplicación es un mensaje de correo electrónico desde el
host móvil a un terminal fijo. Otro ejemplo de flujo de aplicación
es un enlace a un ISP determinado para descargar un fichero gráfico
de un website. Estos dos flujos de aplicación están asociados con
el mismo host móvil y el mismo contexto PDP.
Las comunicaciones de datos por conmutación de
paquetes se basan en procedimientos con protocolos específicos, que
típicamente se dividen en capas diferentes. La figura 4 muestra un
"plano de transmisión" GPRS que está modelado con pilas de
protocolo multicapas. Entre el GGSN y el SGSN, el protocolo de
tunelización GPRS (GTP) tuneliza las PDU a través de la red troncal
GPRS 52 añadiendo información de enrutamiento. La cabecera GTP
contiene un identificador del punto final del túnel para paquetes
punto a punto y multicast así como una identidad de grupo para
paquetes punto a multipunto. Adicionalmente se incluyen un campo de
tipo que especifica el tipo de PDU y un perfil de calidad de
servicio asociados con una sesión de contexto PDP. Por debajo del
GTP, se incluyen los bien conocidos Protocolo de Control de
Transmisión/Protocolo de Datagramas de Usuario (TCP/UDP) y
Protocolo Internet (IP) se utilizan como protocolos de capa de la
red troncal GPRS. Para las capas físicas y de enlace pueden
utilizarse protocolos basados en Ethernet, frame relay (FR) o modo
de transferencia asíncrono (ATM), según la arquitectura de red del
operador.
Entre el SGSN y la estación móvil/host, un
Protocolo de Convergencia Dependiente de la Subred (SNDCP) mapea
las características del protocolo a nivel de red sobre el control de
enlace lógico (LLC) subyacente y aporta funcionalidades como la
multiplexación de mensajes de capa de red sobre una sola conexión
lógica virtual, cifrado, segmentación y compresión. Un Protocolo
GPRS de Sistema de Estaciones Base (BSSGP) es un protocolo de
control de flujo que permite al sistema de estaciones base iniciar y
parar PDUs enviadas por el SGSN. Esto consigue que el BSS no se vea
inundado de paquetes en caso de que la capacidad del enlace de radio
sea reducida, por ejemplo, por desvanecimiento de la señal y otras
condiciones adversas. También se transmite información sobre
enrutamiento y calidad del servicio. La información sobre la calidad
del servicio se transmite utilizando procedimientos de Contexto de
Flujo de Paquetes (PFC). El procedimiento PFC puede ser iniciado por
el SGSN o el BSS. El SGSN inicia el procedimiento enviando al BSS
un mensaje de Crear BSS PFC. El BSS inicia el procedimiento
enviando al SGSN un mensaje de Descargar BBS PFC. Asimismo, el BSS
puede solicitar una modificación de un PFC existente enviando al
SGSN un mensaje de Modificar BSS PFC. Para transmitir datagramas de
PDUs por la capa física se pueden utilizar frame relay y ATM.
La comunicación de radio entre la estación móvil
y la red GPRS cubre funcionalidad de capa física y de enlace de
datos. La capa física se divide en una subcapa de enlace física
(PLL) y una subcapa de RF física (RFL). RFL ejecuta modulación y
desmodulación de las formas de onda físicas y especifica frecuencias
portadoras, estructuras del canal de radio y velocidades de datos
de canal en bruto. PLL aporta servicios para la transferencia de
información sobre el canal de radio físico e incluye framing de
unidades de datos, codificación de datos y detección/corrección de
áreas de transmisión de medio físico. La capa de enlace de datos se
divide en dos subcapas distintas. La subcapa de control de enlace
de radio/control de acceso al medio (RLC/MAC) arbitra el acceso al
medio de radio físico compartido entre múltiples estaciones móviles
y la red GPRS. RLC/MAC multiplexa la información de datos y
señales, ejecuta resolución de disputas, control de la calidad del
servicio y manejo de errores. La capa de control del enlace lógico
(LLC) opera sobre la capa MAC y aporta un enlace lógico entre el
host móvil y el SGSN.
La calidad de servicio corresponde a la bondad
(calidad) con que se lleva a cabo determinada operación (servicio).
Cierto servicios como aplicaciones multimedia o una simple llamada
telefónica necesitan garantías de precisión, fiabilidad y velocidad
de transmisión. Típicamente, en las comunicaciones de datos, se
utilizan (mejores esfuerzos) y no se presta una atención especial a
garantías de caudal o retrasos. Generalmente, los parámetros de
calidad de servicios pueden caracterizarse cualitativamente en tres
clases de servicios que incluyen las deterministas (utilizadas para
aplicaciones "duras" en tiempo real), las estadísticas
(utilizadas para aplicaciones "blandas" en tiempo real) y las
de mejor esfuerzo (todo el resto en que no se dan garantías). Los
parámetros cuantitativos pueden incluir el caudal (como la
velocidad de datos media o la velocidad de datos máxima),
fiabilidad, retardo y jitter correspondiente a la variación de
retardo entre un tiempo de retardo máximo y mínimo que un mensaje
experimenta.
A continuación se hace referencia a la figura 5
que ilustra un ejemplo de flujo de señales para la activación de un
contexto PDP en el que las capacidades de la estación móvil se toman
en cuenta cuando el sistema de estaciones base (BSS) crea un
contexto de flujo de paquetes. El mensaje de Solicitud de Activación
de Contexto PDP de la estación móvil al SGSN incluye tanto una
calidad de servicio solicitada como las capacidades de acceso de
radio (RAC) de la estación móvil. Alternativamente, la estación
móvil puede haber enviado ya las capacidades de la estación móvil
al SGSN en un mensaje de actualización del área de enrutamiento. Un
ejemplo de capacidad de estación móvil es qué tecnologías de tipo
de acceso son soportadas por la estación móvil. Por ejemplo,
diferentes tecnologías de tipo de acceso podrían operar en
diferentes rangos de frecuencia. Otros ejemplos de RAC podrían
incluir: la capacidad de potencia RF de la estación móvil, si la
estación móvil soporta una clase multiranura GPRS o EGPRS, si la
estación móvil soporta una capacidad de asignación dinámica
extendida GPRS o EGPRS, si la estación soporta un Modo de
Transferencia Dual (DTM) GPRS o una subclase multiranura de Modo de
Transferencia Dual EGPRS, si la estación móvil soporta una capacidad
8PSK, y si la estación móvil soporta un paquete de características
1 GERAN (Red de Acceso de Radio EDGE GSM) que incluya funcionalidad
para el Modo de Flujo Temporal del Bloque (TBF) Extendido para
Enlace de Subida (uplink) y Cambio de Célula Asistido por la Red.
En el Modo de Transferencia Dual, un servicio CS, por ejemplo el
habla, corre en paralelo con un servicio PS, por ejemplo, navegar
por la web. El Flujo Temporal del Bloque es la conexión de paquetes
entre la estación móvil y la Red de Acceso de Radio. El modo TBF de
Enlace Ascendente Extendido mantiene el TBF del Enlace Ascendente
durante los periodos inactivos (sin paquetes que enviar) para que
esté preparado si hay que enviar más paquetes. De esta manera no
hace falta establecer de nuevo el TBF, lo que ahorra tiempo,
aproximadamente 200 ms. Naturalmente, pueden utilizarse las RACs de
otras estaciones móviles.
El SGSN almacena las RAC de una o más estaciones
móviles y envía al GGSN un mensaje de Crear Contexto PDP junto con
la Calidad de Servicio (QoS) solicitada. El GGSN devuelve un mensaje
de Respuesta a Crear Contexto PDP junto con la calidad de servicio
asignada. El SGSN envía un mensaje de Crear Contexto de Flujo de
Paquetes BSS (PFC) al BSS e incluye un Agregar Perfil de Calidad de
Servicio BSS (ABQP) así como las RAC de una estación móvil. El
mensaje contiene un elemento llamado MS RAC que incluye todas las
distintas RACs de la estación móvil. Para comprobar si los
atributos de calidad de servicio solicitados pueden soportarse, el
BSS puede ejecutar un algoritmo de control de admisión de llamada.
Por ejemplo, si el SGSN solicita la creación de un contexto de
flujo de paquetes para un portador streaming con una velocidad
binaria garantizada de 80 kbps, el BSS debe comprobar si esta
velocidad binaria garantizada puede conseguirse. Más
específicamente, el BSS determina en qué célula se crea el PFC.
Esta célula es conocida porque el mensaje de Crear BSS PFC está
asociado con la célula en la que la estación móvil está situada en
ese momento. El BSS también debe conocer las capacidades de la
célula (por ejemplo, GPRS o EGPRS, etcétera) y las condiciones de
carga de la célula, que están disponibles en el BSS porque el BSS
controla los recursos de radio para todas las estaciones móviles de
una célula. Finalmente, el BSS debe conocer las RAC de la estación
móvil (por ejemplo, GPRS o EGPRS, clase multiranura, etcétera), para
determinar qué caudal (y/o otras funciones) pueden ser soportadas
por la estación móvil.
Siguiendo con este ejemplo el BSS comprueba los
recursos de radio para ver si la velocidad binaria garantizada
puede cumplirse con la clase multiranura GPRS o EGPRS indicada. Si
hay suficientes recursos de radio disponibles, el BSS puede aceptar
el PFC pero con una calidad de servicio modificada e inferior, o
puede no aceptar en absoluto el PFC. El BSS envía un Acuse de
Recibo BSS PFC (ACK) o un ACK Negativo (NACK) al SGSN. El SGSN
completa el proceso de mensajería de contexto PDP enviando un
mensaje de Aceptación de Activación de Contexto PDP a la estación
móvil con el perfil de calidad de servicio determinado. Si después
de crear el PFC hay un cambio en los recursos de radio, por
ejemplo, hay más recursos de radio disponibles debido a un menor
tráfico por circuitos conmutados o se liberan conexiones de
paquetes conmutados, el BSS puede enviar un BSS PFC modificado al
SGSN para incrementar/reducir la calidad de servicio. La capacidad
de acceso de radio de la estación móvil puede utilizarse para
determinar si este incremento o reducción de la calidad de servicio
es apropiado.
La inclusión de las capacidades de acceso de
radio de la estación móvil en el procedimiento de creación del PFC
presenta varias ventajas. Por ejemplo, se puede crear un PFC preciso
desde el comienzo de la sesión porque el BSS conoce todos los datos
necesarios como las capacidades de acceso de radio de la estación
móvil, las capacidades de la célula, el estado de carga actual de
la célula y la Calidad de Servicio solicitada. El mensaje de
respuesta al SGSN y a la estación móvil incluye el nivel de Calidad
de Servicio que es posible alcanzar en vista de las capacidades de
la estación móvil. Esto da al resto del sistema (por ejemplo,
aplicaciones) una oportunidad de adaptarse de manera que el usuario
final reciba un servicio según la Calidad de Servicio alcanzable.
Puesto que se crea un PFC preciso desde el principio, hay menos
renegociación, y por tanto, una menos carga de señales en la
interfaz entre el SGSN y el BSS. Almacenando las capacidades de
acceso de radio de la estación móvil en el BSS, cualquier
renegociación de la Calidad de Servicio durante una sesión en marcha
puede efectuarse de una manera correcta.
Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a ejemplos de realización particulares, los expertos en
la técnica advertirán que la presente invención no se limita a estos
ejemplos de realización específicos. Aparte de los descritos e
ilustrados, para practicar la invención pueden utilizarse otros
formatos, ejemplos de realización y adaptaciones, así como muchas
variaciones, modificaciones y arreglos equivalentes. Por
consiguiente, aunque la presente invención se ha descrito en
relación a sus ejemplos de realización preferentes, se entenderá
que esta descripción sólo es ilustrativa y con fines de ejemplo de
la presente invención. Por lo tanto, se pretende que la invención
quede limitada únicamente por el alcance de las reivindicaciones que
se incluyen a continuación.
Claims (11)
1. Un método para ser utilizado en un sistema de
comunicaciones móviles en el que una estación móvil (MS) comunica
paquetes de datos por una interfaz de radio con un sistema de
estaciones base de radio (BSS) acoplado a un nodo de paquetes
(SGSN) que comprende:
enviar desde la estación móvil (MS) un primer
mensaje (Activar contexto PDP... fig. 5) al nodo de paquetes (SGSN)
solicitando una comunicación de paquetes, donde dicho primer mensaje
incluye un flujo de paquetes que tiene una calidad de servicio
solicitada y una capacidad de la estación móvil,
caracterizado porque:
siguiendo al primer mensaje, se envía desde el
nodo de paquetes (SGSN) un segundo mensaje al sistema de estaciones
base (BSS) que incluye la capacidad de la estación móvil, y dicho
(BSS) utiliza la capacidad de la estación móvil para evaluar si la
calidad de servicio solicitada puede ser soportada por dicho BSS
para el flujo de paquetes.
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque, además de enviar la capacidad de la
estación móvil en dicho segundo mensaje, se envía un perfil
agregado de Calidad de Servicio BSS (ABQP) a dicho sistema de
estaciones base (BSS).
3. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha evaluación en el sistema de
estaciones base (BSS) incluye comprobar los recursos de radio para
la presente estación móvil a fin de que el BSS pueda aceptar la
Calidad de Servicio solicitada.
4. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el primer mensaje es un mensaje de
Solicitud de Activación de Contexto de Protocolo de Paquetes de
Datos PDP y el segundo mensaje es un mensaje de Creación de Contexto
de Flujo de Paquetes en un Sistema de Estaciones Base BSS enviado
del SGSN al BSS.
5. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque antes de que se envíe dicho segundo
mensaje, se envía un mensaje de crear contexto PDP desde dicho nodo
de paquetes (SGSN) a un nodo de soporte pasarela (GGSN) junto con
una Calidad de Servicio (QoS) solicitada, y dicho nodo de soporte
pasarela (GGSN) envía una respuesta al nodo de paquetes (SGSN)
antes de dicho segundo mensaje.
6. Un sistema de comunicaciones móviles, que
comprende una red de acceso por radio que incluye un sistema de
estaciones base (3, 32, 34), un nodo de control (4), un nodo de
paquetes (7) acoplado al nodo de control (4) y una estación móvil
(2) configurada para comunicar por una interfaz de radio con la red
de acceso por radio, donde la estación móvil (2) está configurada
para enviar un primer mensaje al nodo de paquetes (7) a través de
dicho sistema de estaciones base (3, 32, 34), y la red de acceso por
radio solicita una comunicación de paquetes que incluye un flujo de
paquetes que tiene una calidad de servicio solicitada y una
capacidad de la estación móvil, caracterizado porque:
el nodo de paquetes (7) está configurado para
enviar un segundo mensaje al nodo de control (4), siguiendo al
primer mensaje, donde el segundo mensaje incluye la capacidad de la
estación móvil, y
el nodo de control (4) está configurado para
utilizar la capacidad de la estación móvil a fin de evaluar si la
calidad de servicio solicitada puede ser soportada por dicho sistema
de estaciones base (3, 32, 34) para el flujo de paquetes.
7. El sistema de comunicaciones móviles de la
reivindicación 6, en el que el nodo de control (4) está configurado
para crear un contexto de flujo de paquetes para el flujo de
paquetes utilizando la capacidad móvil.
8. El sistema de comunicaciones móviles de la
reivindicación 7, en el que el nodo de control (4) está configurado
para crear el contexto de flujo de paquetes para el flujo de
paquetes considerando una condición de un área de célula en que
está situada la estación móvil.
9. El sistema de comunicaciones móviles de la
reivindicación 7, en el que el nodo de control está configurado
para adjudicar recursos de radio para el flujo de paquetes en base a
las condiciones de la célula y la capacidad de la estación
móvil.
10. El sistema de comunicaciones móviles de la
reivindicación 9, en el que el nodo de control está configurado
para detectar un cambio en los recursos de radio, enviar un mensaje
para cambiar la calidad de servicio para el flujo de paquetes y
utilizar la capacidad móvil para determinar si hay que cambiar la
calidad de servicio para el flujo de paquetes.
11. El sistema de comunicaciones móviles de la
reivindicación 6, en el que las capacidades móviles incluyen una o
más de las siguientes: uno o más tipos de tecnología de acceso
soportados por la estación móvil, una capacidad de potencia
soportada por la estación móvil, una clase de ranura de tiempo
soportada por la estación móvil y un tipo de servicio de radio de
paquetes móvil soportado por la estación móvil.
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