ES2337024T3 - Sistema de comunicacion. - Google Patents
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Abstract
Un controlador (18) para su uso en un sistema de comunicación, proporcionando dicho sistema una cobertura de comunicación sobre un área de cobertura, comprendiendo dicho sistema una pluralidad de entidades (14, 16), controlando cada una de dichas entidades (14, 16) por lo menos un parámetro y/o un ajuste de configuración con respecto a un área menor que dicha área de cobertura, siendo servida cada una de dichas áreas menores por al menos una estación base (10), comprendiendo dicho controlador (18): medios de recepción para recibir información desde una pluralidad de entidades (14, 16); y caracterizado por: medios de control para controlar por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración con respecto al área asociada con por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16), donde dicho controlador (18) tiene un primero modo de funcionamiento en el que dicha por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16) es responsable de controlar dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración, y un segundo modo en el que dicho medio de control se configura para controlar dicho parámetro y/o ajuste de configuración enviando dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración a dicha por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16).
Description
Sistema de comunicación.
La presente invención se refiere a un sistema de
comunicación.
En una red inalámbrica celular típica, el área
cubierta por la red se divide en una serie de células. Cada célula
es servida por una estación transceptora base que transmite señales
a y recibe señales de unos terminales situados en las respectivas
células asociadas con una estación transceptora base concreta. Los
terminales pueden ser estaciones móviles que son capaces de moverse
entre células.
La gestión de los recursos de radio (y cualquier
otro recurso de red) se hace normalmente de una manera distribuida
en las redes actuales. En concreto, es responsabilidad del
controlador de una estación base controlar los recursos de su
propia estación base. En el estándar GSM (Sistema Global para
Comunicaciones Móviles), se configura un controlador de estación
base (BSC) para controlar un conjunto de estaciones base. En el
sistema de tercera generación propuesto que utiliza CDMA (Acceso
Múltiple por División de Código), se configura un controlador de
red de radio (RNC) para controlar los recursos de sus propias
estaciones base. En el sistema CDMA, la estación base se denomina a
veces Nodo B. Sin embargo en este documento se utilizará la
expresión estación base. Los controladores de estos dos sistemas se
configuran para controlar una serie de estaciones base. Sin embargo
el número de estaciones base controladas es relativamente pequeño.
Por consiguiente, con este enfoque la eficiencia de cualquier
función o algoritmo de gestión de los recursos se ve limitada por el
hecho de que la coordinación del uso de los recursos es posible
sólo dentro de los recursos limitados del propio controlador.
Un problema adicional es que los algoritmos
utilizados por los controladores utilizan información recibida a
través de las interfaces existentes del controlador, y la
posibilidad de transferir nueva información o medidas se ve
restringida. Esto requeriría bien la modificación de las interfaces
estándares existentes o la provisión de nuevas interfaces. No
resultaría práctico implementar esto en todos los controladores de
una red.
Los problemas descritos anteriormente se
volverán más relevantes en el futuro. Esto es porque en las
arquitecturas de red de reciente diseño, la mayoría de las
funciones de control de los recursos de radio se mueven de los
controladores, como el controlador de red de radio y el controlador
de estación base, a la estación base para permitir la
implementación de un algoritmo RT de tiempo real más eficiente. Un
ejemplo de una función que puede hacerse ventajosamente en la
estación base en vez de en el controlador de estación base es la
asignación de canal. Un ejemplo de una arquitectura de este tipo es
la propuesta para IP RAN (redes de acceso por radio IP). Esto
significa que el área controlada por la entidad de control se reduce
del controlador de estación base o área de control de red de radio
(que abarca el área cubierta por una serie de estaciones base) a
únicamente el área de cobertura de una única estación base.
Las limitaciones de los límites del controlador
de radio también tienen particular relevancia cuando un operador de
red posee más de un sistema de acceso por radio (por ejemplo un
sistema CDMA y un sistema GSM) con un área de cobertura común. Esto
es porque existe la necesidad para una gestión y coordinación
comunes de la asignación de recursos del sistema diferente de
manera que los terminales multimodo pueden ser controlados para
utilizar el sistema de acceso óptimo. Un terminal multimodo es
capaz de acceder a ambos sistemas de acceso. El uso de
controladores como controladores de estación base, controladores de
red de radio o las propias estaciones base no permitirá que se
lleven a cabo de manera completa las ventajas de los terminales
multimodo. Se espera que el número de operadores de red que
utilizarán más de un sistema de acceso por radio aumente
drásticamente, dados los desarrollos actuales. Además de los
sistemas de tercera generación como CDMA, se están desarrollando
otros sistemas como LAN (red de área local) Inalámbrica,
IS-41 (una versión US de CDMA), etc.
Una gestión distribuida de los recursos, como
los utilizados actualmente, tiene una desventaja adicional en lo
referente a que no permite un control global de la Calidad del
Servicio ofrecido al usuario final. Esto es porque los gestores de
recursos distribuidos tienen control de sólo parte de los recursos
que tienen un impacto en la calidad del servicio para un usuario
final.
La gestión distribuida de los recursos, como en
los sistemas conocidos, tiene también limitaciones en términos de
operabilidad. Esto es porque la introducción de nuevas
características y el cambio de los parámetros existentes tienen que
hacerse accediendo a cada una de las entidades de control
distribuidas (por ejemplo el controlador de red de radio, el
controlador de estación base o la estación base). Las diferentes
entidades pueden ser proporcionadas por diferentes fabricantes y
pueden tener por tanto interfaces de usuario diferentes.
Existe un problema adicional con la
configuración descrita anteriormente. En concreto, en una red, la
decisión de transferencia (es decir, la decisión si y a qué célula
deberá llevarse a cabo la transferencia para un terminal) se basa
en medidas del terminal y en información específica de otras
estaciones móviles así como algunos parámetros de transferencia
estáticos e información de la célula objetivo establecida a través
del funcionamiento y el mantenimiento (este último parámetro
normalmente es creado por las herramientas de planificación de la
red de radio). Este mecanismo de transferencia tiene el siguiente
inconveniente. La decisión de transferencia no puede tener en
cuenta la información dinámica de todas las células objetivo a menos
que todas ellas estén controladas por el mismo controlador. La
información dinámica puede ser por ejemplo la carga de la célula,
la disponibilidad del canal, el nivel de interferencia, o similares.
En el caso de una transferencia de un sistema de acceso por radio a
otro, las células objetivo candidatas son controladas por
controladores diferentes. La decisión de transferencia no puede
tomarse en base a parámetros dinámicos desconocidos para el
controlador, como la carga de otros elementos de red, carga de
transporte, carga del CN (núcleo de la red) o similares.
US 5,034,993 muestra una técnica para la
asignación de recursos de comunicaciones en un sistema de
comunicación RF. Estos recursos pueden ser canales RF, pares de
canales RF, o intervalos de tiempo. El primer y segundo grupos de
recursos de comunicaciones se asignan permanentemente en el primer y
segundo sistemas. Un tercer grupo de recursos de comunicaciones se
asigna dinámicamente a uno o más de los sistemas de comunicaciones
RF.
Es un objetivo de las formas de realización de
la presente invención abordar uno o más de los problemas
anteriormente mencionados.
Según un primer aspecto de la invención se
proporciona un controlador para su uso en un sistema de
comunicación, proporcionando dicho sistema una cobertura de
comunicación sobre un área de cobertura, comprendiendo dicho
sistema una pluralidad de entidades, controlando cada una de dichas
entidades por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración con
respecto a un área menor que dicha área de cobertura, siendo cada
una de dichas áreas menores servida por al menos una estación base,
comprendiendo dicho controlador: medios de recepción para recibir
información de dicha pluralidad de entidades; y caracterizado por:
medios de control para controlar por lo menos un parámetro y/o
ajuste de configuración con respecto al área asociada con por lo
menos una de dicha pluralidad de entidades, donde dicho controlador
tiene un primer modo de funcionamiento en el que dicha por lo menos
una de dicha pluralidad de entidades es responsable del control de
dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración, y un
segundo modo en el que dicho medio de control se configura para
controlar dicho parámetro y/o ajuste de configuración transmitiendo
una señal de dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de
configuración a dicha por lo menos una de dicha pluralidad de
entidades.
Según un segundo aspecto de la invención se
proporciona un procedimiento para su uso en un sistema de
comunicación, estando dicho sistema configurado para proporcionar
una cobertura de comunicación sobre un área de cobertura,
comprendiendo dicho procedimiento: la recepción de información desde
una pluralidad de entidades, controlando cada una de dicha
pluralidad de entidades por lo menos un parámetro y/o ajuste de
configuración con respecto a un área menor que dicha área de
cobertura, siendo cada una de dichas áreas servida por al menos una
estación base; y caracterizado por: controlar por lo menos un
parámetro y/o ajuste de configuración en el área asociada con por
lo menos una de dicha pluralidad de entidades, donde dicha acción de
control comprende un primer modo en el que dicha por lo menos una
de dicha pluralidad de entidades es responsable del control de dicho
por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración, y un segundo
modo en el que dicha acción de control comprende la acción de
controlar dicho parámetro y/o ajuste de configuración transmitiendo
una señal de dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de
configuración a dicha por lo menos una de dicha pluralidad de
entidades.
Según un tercer aspecto de la invención se
proporciona un sistema de comunicación, estando dicho sistema
configurado para proporcionar una cobertura de comunicación sobre
un área de cobertura, comprendiendo dicho sistema: una pluralidad
de entidades, controlando cada una de dichas entidades por lo menos
un parámetro y/o ajuste de configuración con respecto a un área
menor que dicha área de cobertura, siendo cada una de dichas áreas
menores servida por al menos una estación base; y un controlador
según se ha descrito anteriormente.
Para una mejor comprensión de la presente
invención y respecto a cómo la misma puede ser llevada a efecto, a
continuación se hará referencia a modo de ejemplo a los dibujos
adjuntos en los que:
La Figura 1 muestra un primer y segundo sistemas
de acceso por radio utilizando un gestor común de recursos de
radio;
La Figura 2 muestra esquemáticamente la relación
entre el CRRM, la gestión de los recursos de radio a nivel de
célula y la gestión de los recursos de radio a nivel de usuario;
La Figura 3 muestra la jerarquía de los recursos
de radio;
La Figura 4 muestra la división del CRRM en
intra- e inter-capas;
La Figura 5 muestra un modelo de dónde se
utiliza un único CRRM con una serie de sistemas de de acceso por
radio diferentes;
La Figura 6 muestra un modelo del CRRM y en
concreto, las entradas recibidas por el CRRM; y
La Figura 7 muestra un diagrama de bloques de un
CRRM implementado de manera distribuida.
En primer lugar se hace referencia a la Figura 1
que muestra un primer sistema de acceso por radio 2 que funciona de
acuerdo con el estándar GSM y un segundo sistema de acceso por radio
4 que utiliza el acceso múltiple por división de código. Por
razones de claridad, los sistemas de acceso por radio se muestran
cubriendo áreas adyacentes. En la práctica, los dos sistemas de
acceso por radio pueden solaparse parcial o completamente. El área
cubierta por cada sistema de acceso por radio está dividida en una
pluralidad de células 6 y 8 respectivamente. Las células de los
respectivos sistemas de acceso por radio pueden tener los mismos
límites o unos límites diferentes donde se da el solapamiento entre
los sistemas de acceso por radio. Cada una de las células 6 y 8 es
servida por una respectiva estación base 10. Cada estación base se
configura para comunicarse con unas estaciones móviles 12 o
cualquier otro terminal adecuado.
Las estaciones base 10 del sistema de acceso por
radio GSM se configuran para ser controladas por los respectivos
controladores de estación base 14. En el ejemplo mostrado en la
Figura 1, cada controlador de estación base 14 se configura para
controlar dos estaciones base. En la práctica, cada controlador de
estación base 14 puede controlar más de dos o menos de dos
estaciones base. Las estaciones base 10 del sistema de acceso CDMA
se configuran para ser controladas por los respectivos
controladores de red de radio 16.
Se muestra un controlador de red de radio 16
controlando dos estaciones base mientras que se muestra el otro
controlador de red de radio controlando una única estación base.
Esto es solamente a modo de ejemplo y cada controlador puede ser
responsable de una, dos o más estaciones base.
Cada controlador de estación base 14 y cada
controlador de red de radio 16 se conecta a un gestor común de
recursos de radio CRRM 18. La función del CRRM 18 se describirá en
mayor detalle más adelante. En las formas de realización
alternativas de la presente invención, el CRRM 18 puede conectarse
directamente a cada una de las estaciones base. En otra forma de
realización más de la presente invención, el CRRM 18 se conecta a
los elementos de red aguas arriba de los controladores de estación
base y de los controladores de red de radio como centros de
conmutación de servicios móviles o elementos de mayor nivel. En
todos los casos, el CRRM 18 se configura para recibir datos
referentes a todas las células. Además, el CRRM 18 puede recibir
datos referentes a otros elementos de red, como los conmutadores.
Por ejemplo el CRRM 18 puede recibir información de congestión
sobre los conmutadores.
El CRRM 18 está diseñado para tener
interferencias simples con los controladores que pueden dotar al
CRRM 18 de la información que se requiere para que el CRRM ejecute
los algoritmos de gestión de los recursos. Las interfaces están
destinadas a ser flexibles, de manera que puedan permitir la
adquisición de nuevos parámetros si se desea utilizar el nuevo
parámetro en una función del CRRM nueva o existente. Es preferible
que no se requieran modificaciones de los demás elementos de red ya
que esto hará que la modificación de la gestión de los recursos sea
fácil de lograr. Las interfaces también están destinadas a ser
compatibles con los equipos hechos por otros proveedores, de manera
que el CRRM 18 pueda conectarse a los equipos proporcionados por
otros proveedores. La interfaz puede tener una estructura estándar
con una capa de aplicación y una capa de transporte. Este tipo de
estructura es bien conocida y no se describirá con mayor
detalle.
A través de esas interfaces el CRRM 18
proporciona unas funciones que se pueden agrupar en las siguientes
áreas:
- -
- Coordinación del uso de los recursos de radio de sistemas de acceso por radio diferentes
- -
- Coordinación del uso de los recursos de radio de áreas diferentes del mismo sistema de acceso por radio
- -
- Coordinación del uso de recursos diferentes de los recursos de radio como recursos del núcleo de la red, recursos de transporte, conmutadores, procesadores de hardware y/o software, equipos de transporte y/o transmisión, bases de datos o similares.
- -
- Coordinación del uso de todos los recursos (radio y no radio) que afectan la Calidad del Servicio de una conexión
Estas funciones se ejecutan en un elemento de
red centralizado, el CRRM 18. Esto aumenta las ventajas de
funcionamiento, ya que es posible a través de la interfaz permitir
una fácil configuración (y actualización) de las funciones del CRRM
y los algoritmos según se requiera.
En las formas de realización alternativas de la
presente invención, el CRRM no es una entidad física independiente
como se ha descrito anteriormente. Más bien el CRRM se implementa
distribuyendo la funcionalidad en elementos de red físicos
diferentes. Por ejemplo la funcionalidad podría implementarse en uno
o más de los elementos de red siguientes:
- controlador de estación base; controlador de red de radio; y estaciones base basadas en IP. Estas entidades son solamente a modo de ejemplo y la funcionalidad puede implementarse en cualquier otra entidad.
Los elementos distribuidos utilizarían las
interfaces descritas anteriormente para transmitir señales a/recibir
señales de aquellas entidades distribuidas.
Se hace referencia a la Figura 7 que muestra un
ejemplo de cómo la funcionalidad CRRM puede implementarse de una
manera distribuida. Existen seis entidades 100, que pueden ser
cualquiera de los elementos de red analizados anteriormente. Las
entidades 100 se interconectan a través de conexiones 102. Como se
puede ver en la Figura 7, cada entidad 100 se conecta a una
pluralidad de las demás entidades 100 pero no a cada una de las
demás entidades. En algunas formas de realización de la invención,
cada entidad 100 puede conectarse a cada una de las demás entidades
100 pero esto puede resultar en un excesivo número de conexiones. En
las formas de realización alternativas de la invención, cada
entidad puede conectarse sólo a una de las demás entidades. Sin
embargo esto puede aumentar considerablemente el tráfico de
transmisión de señales en la red, y también puede ralentizar las
funciones del CRRM. Teniendo cada entidad conectada a varias de las
demás entidades, aunque no a todas ellas, se puede alcanzar un
compromiso razonable entre el número de conexiones y la velocidad
de la función del
CRRM.
CRRM.
Cada una de las entidades llevaría a cabo su
función normal que puede incluir obtener, generar o proporcionar
información que se utiliza en una función del CRRM. Esa información
puede enviarse a una o más de las demás entidades. En algunos casos
esa información se enviará a otras entidades más. Asimismo cada
entidad también recibirá información. La entidad 100 más apropiada
tomará la decisión CRRM en base a la información que tenga esa
entidad. Esto puede tener en cuenta la información de la propia
entidad y por lo menos una de las demás entidades. Algunas de las
decisiones tomadas por la funcionalidad CRRM de la entidad sólo
tendrán en cuenta la información de esa entidad 100. Debe
entenderse que la información puede procesarse en dos o más de las
identidades y esa información procesada puede ser utilizada por la
funcionalidad CRRM de una de las entidades. Esta alternativa puede
resultar ventajosa para la realización de características que
requieren una gran cantidad de procesamiento.
La función del Gestor Común de Recursos de Radio
es actuar como un gestor de políticas para el acceso a los recursos
requeridos por las portadoras de radio. Coordinando el uso de los
recursos de radio y de los que no son de radio, se puede aumentar
la capacidad del sistema o sistemas de acceso por radio.
Se hacer referencia a la Figura 2 que muestra
esquemáticamente la relación entre el CRRM 18, la gestión de los
recursos de radio a nivel de célula 30 y la gestión de los recursos
de radio a nivel de usuario 32. Las funciones del CRRM 18 difieren
de las funciones de gestión de recursos distribuida ejecutadas por
la gestión de los recursos de radio a nivel de célula 30 (gestión
de los recursos de radio a nivel de usuario 32), porque en el RRM a
nivel de célula y en el RRM a nivel de usuario los recursos de una
célula y usuario respectivamente son gestionados independientemente
del recurso utilizado por otras células y usuarios respectivamente.
En concreto, el control a nivel de célula es gestionado por la
gestión de los recursos de radio a nivel de célula 30 mientras que
el control a nivel de usuario es gestionado por la gestión de los
recursos de radio a nivel de usuario 32. La gestión de los recursos
de radio a nivel de célula controla la asignación de canal, la carga
en la célula y el control de admisión en base a las interferencias.
La gestión de los recursos de radio a nivel de célula gestiona así
los algoritmos relacionados con la célula.
La gestión de los recursos de radio a nivel de
usuario controla las transferencias básicas, el bucle de calidad y
la selección de los parámetros de la portadora de radio. La gestión
de los recursos de radio a nivel de usuario tiende a controlar
parámetros no relacionados con las células como el establecimiento
de llamada. El CRRM 18 controla las características de la gestión
de los recursos de radio referentes a células múltiples. Las
funciones de la gestión de los recursos de radio a nivel de usuario
y célula se proporcionan en el controlador de estación base, el
controlador de red de radio y/o la estación base.
De esta manera el gestor de recursos de radio a
nivel de célula toma decisiones referentes al recurso de radio para
un usuario determinado utilizando únicamente la información
referente a la célula en la que el usuario está situado en ese
momento. De esta manera el gestor de recursos de radio a nivel de
usuario toma decisiones referentes a un usuario determinado
utilizando información referente a ese usuario únicamente. En ambos
casos sólo puede utilizarse información de uno de los sistemas de
acceso por radio. El CRRM utilizará información de una serie de
células que pueden ser de uno o más sistemas de acceso por radio
diferentes. Incluso en los casos en los que se utiliza información
de un único sistema de acceso por radio, habrá más información
disponible de diferentes células que para las decisiones tomadas
por los gestores de recursos de radio a nivel de usuario y
célula.
Las funciones comunes del gestor de recursos de
radio son diferentes de las funciones de la gestión de los recursos
ejecutadas en el Sistema de Soporte Operativo (OSS). El OSS puede
conectarse a los controladores de estación base y a los
controladores de red de radio. El OSS puede tener conexiones
directas o indirectas a todos los elementos de la red. El OSS opera
para proporcionar una corrección a largo plazo de los parámetros de
red utilizando un análisis estadístico de rendimiento, mientras que
la gestión de los recursos proporcionada por el CRMM 18 tiene un
tiempo de respuesta más rápido (del orden de la duración de una
llamada). El OSS también puede denominarse Sistema de Gestión de
Red (NMS).
Las características de autorregulación pueden
implementarse a través del CRRM o del OSS, dependiendo del tiempo
de respuesta requerido. La autorregulación se refiere a la capacidad
de la red de ajustarse autónomamente, es decir cambiar el valor de
algunos parámetros y ajustes de configuración según la carga y las
condiciones de radio encontradas en ese momento. En la práctica, se
utilizan diversas medidas, contadores y/o estadísticas para
analizar las condiciones de ese momento y para activar cuando sean
necesarias, las modificaciones apropiadas de los parámetros
relevantes y/o la configuración de red.
Se hace referencia a la Figura 3 que muestra la
jerarquía de las funciones de la gestión de los recursos. Las
funciones del OSS 40 tienen el nivel de jerarquía más alto. Esto
significa que las decisiones tomadas por el OSS invalidan cualquier
otra decisión de los recursos de radio. La función del CRRM 42 tiene
el siguiente nivel de jerarquía más alto e invalida las decisiones
de los recursos de radio tomadas por los niveles inferiores. Puede
considerarse que la función del CRRM 42 tiene dos niveles 43 y 45.
El nivel superior 43 toma decisiones que tienen en cuenta las
condiciones de las células que utilizan tecnologías de radio
diferentes (y que pertenecen a una serie de áreas de controladores
de estación base y áreas de controladores de red de radio). El nivel
inferior 45 toma decisiones dentro de una tecnología de acceso por
radio, que también puede estar en el área del controlador de
estación base, el área del controlador de red de radio o similares.
El siguiente nivel 44 tiene las funciones de la gestión de los
recursos de radio a nivel de célula. Se proporciona una función
separada para cada sistema de acceso por radio. En la configuración
de la Figura 2, existen tres funciones, una 44a para un sistema de
acceso por radio GSM que utiliza modulación EDGE, una 44b para un
sistema de tercera generación que utiliza Duplexado por División de
Frecuencia (FDD) y una 44c para un sistema de tercera generación
que utiliza una red de acceso por radio basada en IP. El siguiente
nivel 46 tiene la función de la gestión de acceso por radio a nivel
de usuario y nuevamente se proporciona una función separada para
cada uno de los diferentes sistemas de acceso por radio analizados
con relación a la capa de gestión de los recursos de radio a nivel
de célula. Las posiciones de la capa de gestión de los recursos de
radio a nivel de célula y de usuario pueden invertirse en formas de
realización alternativas de la presente invención. Finalmente, el
plano de usuario 48 tiene el nivel de jerarquía más bajo. El plano
de usuario permite colocar los datos en un formato de manera que
puedan transmitirse por la interfaz aérea. El plano de usuario
también proporciona unas funciones como un control de potencia
rápido y una planificación de datos rápida para canales compartidos.
De esta manera, el plano de usuario proporciona control de
radioenlace en el controlador de red de radio y en el control de
acceso al medio.
Las funciones y características soportadas por
el CRRM pueden subdividirse en funciones intra-capa
50 y funciones inter-capa 52. Esto se muestra
esquemáticamente en la Figura 4.
Las funciones intra-capa 50
incluyen las funciones que coordinan el uso de recursos
interferentes uno con otro (por ejemplo una banda de
radiofrecuencia) e incluyendo estos últimos las funciones que
coordinan el uso de recursos que no interfieren directamente uno
con otro. En otras palabras las funciones intra-capa
permiten la coordinación de la asignación de recursos entre
entidades interferentes (es decir usuarios y células que utilizan
la(s) misma(s) portadora(s)).
Aquellas funciones normalmente controlan la asignación de canal y la transferencia intra-capa. Debe entenderse que las funciones intra-capa separadas 50a-d se proporcionan para cada uno de los sistemas de acceso por radio diferentes. Las capas 50a y b se proporcionan para soportar el sistema de acceso por radio FDD. Se proporcionan dos capas para ocuparse de, por ejemplo, las micro y macro células. Las capas 50c y 50d soportan la red de acceso por radio EDGE y las redes de acceso por radio basadas en IP respectivamente. Cada una de las funciones intra-capa se configura para controlar la asignación de recursos de radio dentro del sistema de acceso por radio asociado con el respectivo sistema de acceso por radio.
Aquellas funciones normalmente controlan la asignación de canal y la transferencia intra-capa. Debe entenderse que las funciones intra-capa separadas 50a-d se proporcionan para cada uno de los sistemas de acceso por radio diferentes. Las capas 50a y b se proporcionan para soportar el sistema de acceso por radio FDD. Se proporcionan dos capas para ocuparse de, por ejemplo, las micro y macro células. Las capas 50c y 50d soportan la red de acceso por radio EDGE y las redes de acceso por radio basadas en IP respectivamente. Cada una de las funciones intra-capa se configura para controlar la asignación de recursos de radio dentro del sistema de acceso por radio asociado con el respectivo sistema de acceso por radio.
Las funciones inter-capa 52
permiten la coordinación de la asignación de recursos entre
entidades no interferentes. Aquellas funciones normalmente
controlan la selección de célula en modo inactivo, la reselección de
célula y la transferencia inter-capa. En otras
palabras las funciones inter-capa tienen en cuenta
las condiciones en por lo menos dos de las capas o sistemas de
acceso por radio al tomar una decisión.
La separación de las funciones
inter-capa e intra-capa resulta
ventajosa en lo referente a que las dos clases de funciones tiene
unos requisitos de procesamiento diferentes y pueden requerir
implementaciones diferentes (por ejemplo un elemento de red
centralizado puede proporcionar las funciones
inter-capa y puede utilizarse una implementación
distribuida para las funciones intra-capa).
Se hace referencia a la Figura 5 que muestra un
único CRRM 18 que se configura para trabajar con una serie de redes
de acceso por radio diferentes. En la configuración mostrada en la
Figura 5, los sistemas de acceso por radio son como siguen:
- Un sistema de acceso por radio GSM 56 estando el subsistema de estación base conectado al CRRM;
- Una red de acceso por radio basada en GSM que utiliza EDGE basado en IP 58 conectada al CRRM 18;
- Una red de acceso por radio terrestre UMTS basada en IP 60 conectada al CRRM 18;
- Una RAN (red de acceso por radio) 62 que utiliza FDD conectada al CRRM 18;
- Una RAN (red de acceso por radio) 64 que utiliza TDD conectada al CRRM 18; y
- Cualquier otra red de acceso por radio 66 que podría ser soportada (por ejemplo WLAN IEEE802. 11b, WLAN IEEE802.11a, HiperLAN/2, CDMA 2000, UWC.136 o similares).
\newpage
Las decisiones de asignación de recursos son
tomadas por el CRRM teniendo en cuenta las condiciones en uno o más
de estos sistemas de acceso por radio. Si la decisión únicamente
utiliza información de uno de los sistemas de acceso, entonces se
está tomando una decisión intra-capa. Si la decisión
se está tomando en base a información en más de un sistema de
acceso por radio, entonces se está tomando una decisión
inter-capa.
Se hace referencia a la Figura 6 que muestra un
modelo del CRRM con las diversas entradas recibidas por el CRRM. La
RAN O&M 90 así como los gestores de recursos de radio a nivel de
célula y a nivel de móvil 30 y 32 son todos incorporados en el
controlador de red de radio (en el caso de una Red de Acceso por
Radio Terrestre UMTS - UTRAN, versión -99) o el controlador de
estación base (en el caso de GSM/EDGE BSS Versión -99). En este
caso, se requiere una única interfaz entre el CRRM y el RNC o BSC.
Sin embargo debe entenderse que en algunas otras redes de acceso
por radio, estos elementos pueden estar en elementos de red
diferentes. El CRRM lleva a cabo las siguientes cuatro acciones
básicas (o un subconjunto de ellas):
Acción 1: Recuperación del estado de la
célula a través de la entrada 72
El CRRM hace una solicitud a la entidad
relevante (por ejemplo a los gestores de recursos de radio a nivel
de célula en una red IP RAN o similar) de información acerca del
estado de la célula que es recibida a través de la entrada 72. El
CRRM también puede solicitar otra información de elementos de red
remotos como:
- El estado del servidor. El estado del servidor puede ser por ejemplo el estado de funcionamiento del servidor;
- La carga de un elemento del núcleo de la red que es recibida. La carga puede ser un parámetro como la tasa de bits que da una indicación respecto a la carga del elemento; y
- El estado de la red de transporte.
La información exacta que se requiere depende de
las funciones específicas implementadas en el CRRM, pero sólo se
diseña un mecanismo común para recuperar esta información. El
mecanismo utilizado para recuperar esta información puede tomar
cualquier forma adecuada y puede ser por ejemplo el utilizado en el
estándar de tercera generación para el procedimiento de medición en
Iub y/o Iur o puede utilizar un mecanismo de consulta de bases de
datos. El uso de un único mecanismo no evita que el CRRM obtenga,
con el mismo mecanismo, el estado de entidades diferentes a las
células (por ejemplo, conmutadores, elementos de red NE, etc.). Se
utilizan mecanismos activados periódicamente o por eventos para la
recuperación de la información. Por ejemplo puede proporcionarse un
informe en respuesta a una solicitud o puede generarse en respuesta
a la aparición de un evento o después de un tiempo
transcurrido.
\vskip1.000000\baselineskip
Acción 2: priorización en la lista de células
objetivo candidatas
- se envía al CRRM una lista de células objetivo
candidatas para un móvil a través de una entrada 80 del gestor de
recursos de radio a nivel de usuario junto con parámetros de calidad
del servicio y otra información acerca de la estación móvil o los
equipos del usuario en cuestión. El CRRM, utilizando un algoritmo
interno que tiene en cuenta el estado de las células objetivo,
devuelve una lista de células objetivo priorizadas a la estación
móvil a través de la salida 82. Por ejemplo una estación móvil puede
tener dos estaciones base objetivo. El CRRM es capaz, a través de
la medida de célula recibida según la acción 1, de determinar que
uno de los objetivos está sobrecargado y por consiguiente prioriza
la estación móvil al objetivo que no está sobrecargado.
\vskip1.000000\baselineskip
Acción 3: Ajuste rápido de los parámetros de
la configuración RAN. En base a la información del estado de la
célula recuperada, el CRRM establece (a través del Servidor O&M
en IP RAN) la selección/reselección de célula y otros parámetros de
configuración de la célula/RAN. Esto es proporcionado por la salida
84. En base a, por ejemplo, la medida de carga recibida como se ha
descrito en la acción 1, el CRRM puede ajustar los parámetros del
modo inactivo y así controlar el comportamiento del modo inactivo de
una estación móvil y célula a la que la estación móvil escucha. El
"ajuste del operador" mostrado representa la inicialización del
CRRM, y puede por ejemplo cual debería ser su comportamiento. Es la
misma inicialización y ajuste de parámetros que normalmente se hace
a los equipos.
Se definen tres interfaces: Iuc 1 es para/desde
el gestor de recursos de radio a nivel de célula 30, Iuc 2 es
para/desde el gestor de recursos a nivel de usuario 32 e Iuc 3
para/desde la entidad O&M 90. Utilizando la primera interfaz,
el CRRM solicita y obtiene del gestor de recursos de radio a nivel
de célula 30 información sobre el rendimiento de la célula.
Utilizando la segunda interfaz, el CRRM obtiene información
referente a las células candidatas y los parámetros RAB de la
portadora de acceso de radio del gestor de recursos a nivel de
usuario 32. El CRRM calcula la lista de candidatos priorizados que
se envía al gestor de recursos de radio a nivel de usuario a través
de la segunda interfaz. El CRRM recibe a través de la tercera
interfaz información referente a la configuración y al rendimiento
de red.
Sólo puede implementarse un subconjunto de esas
interfaces (por ejemplo puede evitarse la tercera interfaz en
algunas implementaciones del CRRM).
El CRRM puede controlar la transferencia intra-
e inter-sistema en un sistema en el que existe más
de un sistema de acceso por radio.
El CRRM se conecta a través de interfaces
abiertas a los componentes de red de acceso por radio necesarios.
Además para permitir la interoperación entre diferentes sistemas de
acceso por radio, el CRRM puede conectarse con diferentes sistemas
de acceso diseñando interfaces estándares para cada tecnología de
radio o mediante una interfaz común a todos los sistemas de acceso
por radio.
Este control de recursos centralizado (o común)
funciona de acuerdo con las siguientes etapas:
- 1.
- El CRRM recibe la información de carga de donde sea necesario (la estación base o el controlador de estación base), a través de sus interfaces. Si es necesario el CRRM puede solicitar a la entidad relevante en cuanto a qué tipo de información se necesita, y cuál será el procedimiento informativo. El CRRM recibe esta información a través de la entrada 72 de la Figura 6. La información solicitada y transmitida puede ser cualquier información o medida que permita al CRRM entender la capacidad disponible en el elemento de red, y la calidad del servicio que puede ofrecer a una estación móvil (en términos de velocidad, retardo, etc.).
- 2a.
- El CRRM recibe de la entidad local responsable de la decisión de transferencia (por ejemplo el controlador de estación base en un sistema GSM, un RNC en un sistema UTRAN, un controlador de recursos de radio a nivel de usuario en un sistema IP RAN) la lista de candidatos para la transferencia, junto con las mediciones realizadas por la estación móvil u otros equipos de usuario, información de la marca de clase para la estación móvil o para otros equipos de usuario y, opcionalmente los parámetros de calidad de servicio de las conexiones que la estación móvil u otros equipos de usuario UE requieren de la red. Esto se recibe a través de la entrada 80 de la Figura 6. La entidad de control de transferencia local no tiene que enviar necesariamente la lista de candidatos para la transferencia al CRRM en cada transferencia, ya que algunas (simples) decisiones de transferencia se pueden tomar localmente. Se definirán los criterios para la consulta del CRRM para la decisión de transferencia. Un posible criterio es que la lista de candidatos para la transferencia sea enviada al CRRM sólo si contiene un candidato objetivo que pertenezca a otro sistema (o capa) que no sea el que se encuentra en uso. En caso de que el controlador de estación base o el controlador de la red de radio sea la fuente de información, otro criterio puede ser que una entidad envíe la lista de candidatos para la transferencia al CRRM si la lista contiene por lo menos un objetivo candidato que no sea controlado por el controlador de estación base o por el controlador de la red de radio.
- 2b.
- El CRRM prioriza al candidato o selecciona un objetivo en base a sus propios algoritmos e información, y devuelve la nueva lista a la entidad de control de transferencia distribuido a través de la salida 82 de la Figura 6. Esto también puede utilizarse para la función de asignación de canal, es decir, la información acerca del canal que se utilizará dentro de la célula también es devuelta por el CRRM. Se puede añadir robustez al sistema definiendo que si no se recibe ninguna respuesta del CRRM, la entidad de control de transferencia local toma la decisión de transferencia localmente.
- 3a.
- Para permitir que el CRRM obtenga información más completa en la(s) red(es) de acceso por radio a la(s) que está conectado, el CRRM puede hacer una consulta a la base de datos de configuración y rendimiento de la(s) RAN(s) a través de la salida 84. La base de datos de configuración proporciona los valores de los parámetros de configuración que son relevantes para el funcionamiento del CRRM (como los parámetros utilizados para la selección y reselección de células en modo inactivo). La segunda base de datos proporciona información a cerca del rendimiento de la red, para permitir que el CRRM ejecute un algoritmo de optimización de red que permita, cambiando los parámetros de configuración de red o redirigiendo los terminales a otras células, una mejora en el rendimiento de la red. La información se recupera a través de una interfaz abierta al elemento de red NE responsable del ajuste de esos parámetros en el sistema (por ejemplo el BSC en un sistema GSM, RNC en un sistema UTRAN, o un Servidor O&M genérico en una RAN basada en IP).
- 3b.
- Para controlar el acceso al sistema para un terminal en modo inactivo o para controlar el proceso de reselección de células, el CRRM, en base a la información de carga (recibida como en la etapa 1), establece y cambia parámetros que se utilizan para la selección/reselección de células (por ejemplo los parámetros que se emiten a la estación móvil). Se transmiten señales de los nuevos parámetros a través de una interfaz abierta al elemento de red NE responsable del ajuste de esos parámetros en el sistema (por ejemplo el BSC en un sistema GSM, RNC en UTRAN, o un Servidor O&M genérico en una RAN basada en IP).
Claims (32)
1. Un controlador (18) para su uso en un sistema
de comunicación, proporcionando dicho sistema una cobertura de
comunicación sobre un área de cobertura, comprendiendo dicho sistema
una pluralidad de entidades (14, 16), controlando cada una de
dichas entidades (14, 16) por lo menos un parámetro y/o un ajuste de
configuración con respecto a un área menor que dicha área de
cobertura, siendo servida cada una de dichas áreas menores por al
menos una estación base (10), comprendiendo dicho controlador
(18):
- medios de recepción para recibir información desde una pluralidad de entidades (14, 16); y
caracterizado por:
- medios de control para controlar por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración con respecto al área asociada con por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16), donde dicho controlador (18) tiene un primero modo de funcionamiento en el que dicha por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16) es responsable de controlar dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración, y un segundo modo en el que dicho medio de control se configura para controlar dicho parámetro y/o ajuste de configuración enviando dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración a dicha por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16).
2. Un controlador (18) según la reivindicación
1, en el que dicho segundo modo se utiliza sólo si las condiciones
en por lo menos un área controlada por una de dicha pluralidad de
entidades (14, 16) afecta a por lo menos un parámetro y/o un ajuste
de configuración en un área controlada por otra de dicha pluralidad
de entidades (14, 16).
3. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que las áreas asociadas con por
lo menos dos de dicha pluralidad de entidades (14, 16) se superponen
por lo menos parcialmente.
4. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho controlador (18) se
dispone en un elemento de red.
5. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el controlador (18) se dispone en
una pluralidad de elementos de red.
6. Un controlador (18) según la reivindicación
5, en el que el controlador (18) y por lo menos una de la pluralidad
de entidades (14, 16) se disponen en el mismo elemento de red.
7. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que se disponen una pluralidad
de sistemas de acceso diferentes (2, 4), contando cada uno de dichos
sistemas de acceso diferentes (2, 4) con una pluralidad de dichas
entidades (14, 16).
8. Un controlador (18) según la reivindicación
7, en el que dicho controlador (18) tiene un primer modo de
funcionamiento en el que dicho medio de recepción se configura para
recibir información de una pluralidad de dicha pluralidad de
entidades (14, 16) asociada con sólo uno de dichos sistemas de
acceso (2, 4) y un segundo modo de funcionamiento en el que el
medio de recepción se configura para recibir información de una
pluralidad de dicha pluralidad de entidades (14, 16) asociada con
una pluralidad de dichos sistemas de acceso (2, 4).
9. Un controlador (18) según la reivindicación 7
u 8, en el que el área cubierta por dicha pluralidad de sistemas de
acceso diferentes (2, 4) es por lo menos parcialmente el mismo.
10. Un controlador (18) según la reivindicación
7 u 8, en el que el área cubierta por dicha pluralidad de sistemas
de acceso diferentes (2, 4) es diferente.
11. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho sistema comprende un
sistema celular.
12. Un controlador (18) según la reivindicación
11, en el que dicho medio de recepción se configura para recibir
información referente a por lo menos un parámetro de célula.
13. Un controlador (18) según la reivindicación
12, en el que dicho por lo menos un parámetro de célula comprende
por lo menos uno de los siguientes:
- estado de recurso de la célula; estado del servidor; carga de la célula; rendimiento de la célula; calidad del servicio disponible.
14. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, en el que dicho medio de recepción se
configura para recibir información relativa a por lo menos un
parámetro de equipo de usuario.
15. Un controlador (18) según la reivindicación
14, en el que dicho por lo menos un parámetro de equipo de usuario
comprende:
- una lista de células candidatas; por lo menos un parámetro de servicio de calidad requerido por el equipo de usuario; las mediciones realizadas por el equipo de usuario; los parámetros relativos al equipo de usuario; y marca de clase del equipo de usuario.
16. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 15, en el que dicho medio de recepción se
configura para recibir por lo menos un parámetro de configuración
y/o de rendimiento.
17. Un controlador (18) según la reivindicación
16, en el que dicho por lo menos un parámetro de configuración y/o
rendimiento se recibe de una base de datos.
18. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 17, en el que dicho medio de control se
configura para controlar uno o más de los siguientes parámetros y/o
ajuste de configuración:
- célula a la que se asigna o transfiere un equipo de usuario; modo inactivo; y reselección de célula.
19. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 18, en el que por lo menos algunas de dicha
pluralidad de entidades (14, 16) se disponen en un controlador de
estación base (14).
20. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 19, en el que por lo menos algunas de dicha
pluralidad de entidades (14, 16) se disponen en un controlador de
red de radio (16).
21. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 20, en el que por lo menos parte de la
información recibida por el medio de recepción se recibe en
respuesta a una solicitud de dicho controlador (18).
22. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho medio de recepción se
configura para recibir información de unos medios adicionales,
siendo utilizada dicha información adicional para controlar dicho
por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración.
23. Un controlador (18) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho ajuste de configuración
y/o parámetro comprende la asignación de recursos.
24. Un procedimiento para su uso en un sistema
de comunicación, estando dicho sistema configurado para proporcionar
una cobertura de comunicación sobre un área de cobertura,
comprendiendo dicho procedimiento:
- recibir información de una pluralidad de entidades (14, 16), controlando cada una de dicha pluralidad de entidades (14, 16) por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración con respecto a un área menor que dicha área de cobertura, siendo servidas cada una de dichas áreas por al menos una estación base (10); y
caracterizado por:
- controlar por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración en el área asociada con por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16), en el que dicha acción de control comprende un primer modo en el que dicha por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16) es responsable del control de dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración, y un segundo modo en el que dicha acción de control comprende controlar dicho parámetro y/o ajuste de configuración transmitiendo una señal de dicho por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración a dicho por lo menos una de dicha pluralidad de entidades (14, 16).
25. Un procedimiento según la reivindicación 24,
en el que dicha información comprende información sobre una o más
de las capacidades disponibles y sobre la calidad del servicio que
se puede ofrecer.
26. Un procedimiento según la reivindicación 24
ó 25, en el que el parámetro y/o ajuste de configuración comprende
la transferencia del equipo de usuario de una parte de dicha área a
otra.
27. Un procedimiento según la reivindicación 26,
en el que dicha información comprende por lo menos uno de una lista
de candidatos para la transferencia, mediciones realizadas por el
equipo de usuario, información de marca de clase y parámetros de
calidad del servicio de las conexiones que requiere el equipo de
usuario.
28. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 26 y 27, en el que en dicha etapa de control, se
envía una lista de los candidatos para la transferencia a una
respectiva de dicha pluralidad de entidades (14, 16).
29. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 28, en el que dicha etapa de control controla
el acceso al sistema para un equipo de usuario en modo inactivo y/o
una parte de dicho proceso de reselección de área.
\newpage
30. Un procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 24 a 26, en el que dicho parámetro y/o ajuste de
configuración comprende la asignación de recursos.
31. Un procedimiento según la reivindicación 30
en el que dicha asignación de recursos comprende la asignación de
canal.
32. Un sistema de comunicación, estando dicho
sistema configurado para proporcionar cobertura de comunicación
sobre un área de cobertura, comprendiendo dicho sistema:
- una pluralidad de entidades (14, 16), controlando cada una de dichas entidades (14, 16) por lo menos un parámetro y/o ajuste de configuración con respecto a un área menor que dicha área de cobertura, siendo cada una de dichas áreas menores servida por al menos una estación base (10); y un controlador según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23.
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