ES2347648T3 - Un metodo, un sistema, un terminal y un producto de progrma de ordenador para seleccionar un sistema de acceso de radio en un sistema de acceso multiple. - Google Patents

Un metodo, un sistema, un terminal y un producto de progrma de ordenador para seleccionar un sistema de acceso de radio en un sistema de acceso multiple. Download PDF

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Abstract

- Un método de selección de sistema de acceso de radio en un sistema de acceso múltiple que manipula servicios de datos por paquetes, en el que un terminal puede comunicarse con al menos dos tipos diferentes de sistemas de acceso, caracterizado por las etapas de: - proporcionar asociación simultánea sobre más de un acceso en el sistema mediante el establecimiento de conexiones preparadas para transmisión de paquetes; - determinar (S45) el tamaño de paquete para cada paquete a transmitir; - seleccionar (S31) uno de los accesos disponibles para el cual dicha asociación simultánea es proporcionada, para la transmisión de cada paquete, basándose la selección en el tamaño de paquete determinado de este paquete específico; y - transmitir (S37) el paquete a través del acceso seleccionado.

Description

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un método, un sistema, un terminal y un producto de programa de ordenador para seleccionar un sistema de acceso de radio en un sistema de acceso múltiple que manipula servicios de datos por paquetes, donde un terminal puede comunicarse con al menos dos tipos diferentes de sistemas de acceso.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Y TÉCNICA RELACIONADA
En el futuro inmediato existirán diversos escenarios de acceso múltiple, por ejemplo, UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles)/GSM (Sistema Global de comunicaciones Móviles) y UMTS/WLAN (Red de Área Local Inalámbrica). En muchos casos, el mismo servicio de usuario final puede ser realizado mediante más de uno de los accesos incluidos. Por ejemplo, los datos por paquetes de máximo esfuerzo pueden ser transportados por ambos UMTS y WLAN. De esta manera, debe realizarse una selección para determinar qué acceso usar.
En la técnica anterior, se ha observado que los accesos no son, para cada llamada o para cada sesión, igualmente eficientes para los diferentes tipos de servicios de usuario final. Consecuentemente, para incrementar la capacidad del acceso múltiple común, se ha propuesto asignar llamadas o sesiones de un servicio al acceso por medio del cual el servicio es manipulado más eficientemente. Esto se describe en la solicitud de patente internacional con No. de publicación: WO 03/088686 A1.
En Alcatel, “Simultaneous Access”, S2-030215, 3GPP TSG-SA WG sesión #29, 3GPP, se discute permitir asociaciones conmutadas de paquetes simultáneos sobre WLAN y celular (GPRS (Servicio General de Paquetes por Radio)). Es decir, establecer y mantener dos rutas de conexión que permitan una transmisión de paquetes a través de ambos accesos sin señalamiento previo.
Hay dos maneras ampliamente discutidas para combinar las estructuras celular y WLAN existentes, integración fuerte e integración débil. Esto se describe en “WLANGPRS Integration for Next-Generation Mobile Data Networks”, de Apostolis et al., IEEE Wireless Communication, Octubre 2002.
En “Stand-Alone Data-Cells for UMTS”, Tdoc FEW-0032/01, 3GPP Future Evolution Workshop, Octubre 2001 Helsinki, Fuente: Nortel Networks, se describe una sugerencia adicional, WLAN integrada en UTRAN.
En los escenarios anteriores, hay una posibilidad de mantener asociaciones a través de ambos accesos de radio celular y WLAN, tal como se expone en “Simultaneous Access”. El nivel de protocolo en el que se mantendrá la asociación dependerá del punto de división en el lado de red, es decir, el “último” nodo común para los diferentes sistemas. Los ejemplos son:
5
-
Para WLAN integrada en UTRAN (Red de Acceso de Radio Terrestre UMTS) el punto de división para WLAN/UMTS es en el RNC (Controlador de Red de Radio). Entonces, se mantienen dos asociaciones en el nivel RNC.
-
Para una integración fuerte, el punto de división es en SGSN (Nodo de Soporte
10 de Servidor de GPRS). Entonces, se mantienen dos asociaciones en el nivel IP. Eso significa dos direcciones IP y encauzamiento múltiple, véase “Simultaneous Access”.
-Para una integración débil, el punto de división es en un router IP. Entonces, se
mantienen dos asociaciones en el nivel IP, al igual que para una integración 15 fuerte.
Para todos los escenarios, hay también un punto de división en los terminales de usuario, es decir, los terminales necesitan poder comunicarse a través de diferentes sistemas de acceso y el terminal tiene que elegir, o recibir instrucciones para elegir,
20 uno de los sistemas. Los servicios de usuario final están caracterizados parcialmente por un conjunto de características de tráfico, que incluyen estadísticas de tamaños de paquete. En “On the Need for Efficiency in the 802.11 QoS Solution”, de M. Sherman, IEEE 802.1101/045, Enero 2001, se divulga que la eficiencia del espectro de la WLAN (IEEE
25 802.11) depende del tamaño de los paquetes. Los paquetes pequeños son manipulados ineficientemente, especialmente para los esquemas de modulación de orden superior. En el documento US-A1-2003/043771 se describe un método para conmutar un enlace dinámico de los enlaces ascendente y descendente para una conexión
30 inalámbrica en presencia de múltiples redes inalámbricas. Los enlaces son seleccionados para cada paquete, en base parcialmente a la calidad y al tipo de enlace, la prioridad o la QoS objetivo de un paquete determinado.
COMPENDIO
Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de acceso múltiple efectivo.
Este objeto se consigue en un método según la reivindicación 1, un sistema según la reivindicación 7, un terminal según la reivindicación 15 y un producto de programa de ordenador según las reivindicaciones 23 y 24.
La selección del acceso se basa, según la invención, en las características del paquete y se realiza una nueva selección de acceso para cada paquete a transmitir. De esta manera, se selecciona el mejor acceso para cada paquete y se incrementa la eficiencia del sistema.
De manera adecuada, cuando se selecciona uno de los sistemas de acceso, se tiene en consideración la carga en los diferentes sistemas de acceso junto con las características del paquete.
Según la presente invención, el sistema de acceso múltiple está provisto de una asociación simultánea sobre más de un acceso mediante el establecimiento de conexiones preparadas para transmisión de paquetes y las características determinadas del paquete son el tamaño de paquete. De manera adecuada, el tamaño del paquete determinado es comparado con al menos un valor umbral de tamaño de paquete, como un valor límite del tamaño de paquete, donde un tamaño de paquete mayor es transferido, de manera adecuada, en un sistema de acceso y un tamaño de paquete menor es transferido en otro sistema de acceso, para conseguir la mejor eficiencia de transferencia.
Las realizaciones adecuadas adicionales se describen en las reivindicaciones dependientes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 es una vista esquemática de las partes inventivas en un punto de división en un sistema acceso múltiple.
La Figura 2 es un diagrama de flujo del método inventivo.
La Figura 3 es un diagrama de flujo de una realización de la invención.
La Figura 4 es un diagrama que muestra la tasa de transferencia en dos accesos diferentes en relación al tamaño de paquete.
La Figura 5 es un diagrama que muestra la tasa de transferencia en otros dos accesos en relación al tamaño de paquete.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
Según la invención, varios (al menos dos) accesos de radio están disponibles e interactúan con terminales de usuario en el sistema. En una red de acceso múltiple para datos por paquetes según la invención, la selección del acceso de radio se basará a nivel de paquete individual, en lugar de a nivel de servicio (que corresponde aproximadamente a las estadísticas esperadas de paquetes). Cada servicio/conexión está asociado a y utiliza varios accesos y cada paquete es enviado en el acceso más eficiente. Una característica de paquete que puede ser usada cono criterio de selección es el tamaño de paquete. Otro criterio de selección es el tiempo entre llegadas de paquetes, es decir, el tiempo entre paquetes subsiguientes en un flujo de datos, ya que el retraso en los sistemas celulares depende del tiempo entre llegadas de paquetes, debido a los tiempos de establecimiento.
Ejemplos de otras características individuales de paquete que tienen un rendimiento diferente sobre diferentes accesos y que podrían diferir entre paquetes dentro del mismo flujo son los requerimientos PER (Tasa de Errores de Paquetes), requerimientos BER (Tasa de Errores de Bit) y los requerimientos de retraso. Los paquetes con requerimientos de retraso y de tasa de errores diferentes ocurren frecuentemente en los flujos multimedia, por ejemplo, durante una sesión de reunión en red con voz, video y datos de presentación mezclados. Diferentes tecnologías de acceso pueden comportarse con diferentes grados de corrección para diferentes paquetes o requerimientos de tasa de errores de bit. Por ejemplo, debido a la actualización de la potencia de transmisión de 1.500 veces por segundo, WCDMA soporta eficientemente tasas de errores de paquetes y de bit muy pequeñas. Por el contrario, en GSM, la potencia es actualizada solo 2 veces por segundo, y las tasas de errores de paquetes o bits bajas son soportadas menos eficientemente.
Lo mismo se cumple para diferentes requerimientos de retraso. Por ejemplo, GSM/EDGE ofrece alta capacidad con la condición de que se permita un número relativamente alto de retransmisión de cada paquete. Si, para reducir el retraso, no se permiten retransmisiones, la capacidad decrece considerablemente. Para WLANs, el tiempo entre retransmisiones es mucho más pequeño, y consecuentemente, la capacidad depende menos del requerimiento de retraso (para requerimientos de retraso en el intervalo de GSM/EDGE).
De esta manera, en los ejemplos anteriores, puede conseguirse una ganancia de capacidad asignando los paquetes en la tecnología de acceso que manipula más eficientemente las características del paquete (requerimiento de tasa de errores y/o
retraso) en cuestión.
Todas estas características de paquete descritas pueden ser usadas, según la invención, como criterio de selección de acceso, individualmente y en combinación, tal como se ilustrará con las realizaciones siguientes.
Cuando se mantienen múltiples asociaciones, por ejemplo, estableciendo rutas de conexión a través de más de un acceso, tal como se describe en la referencia “Simultaneous Access”, indicada anteriormente, será posible seleccionar en qué acceso se enviará cada paquete. La elección se basa, entonces, en la característica del paquete. La característica del paquete puede extraerse de la cabecera de IP del paquete o midiendo el paquete o los paquetes en la cola.
Los puntos de división en el sistema de acceso múltiple según la invención comprenden algunas funciones que son específicas de la invención. En la Figura 1, estas funciones se muestran esquemáticamente como medios para realizar las etapas del método. Tal como se ha definido anteriormente, los puntos de división son nodos en la red, tales como por ejemplo RNC o SGSN y son también terminales de usuario. Los puntos de división son nodos en los que debe realizarse una selección de acceso. Son puntos de conmutación y dirigen datos a los diferentes accesos. Aunque la Figura 1 muestra todas las funciones como comprendidas en el punto de división, esto no es necesario. Las funciones podrían ser realizadas en algún otro lugar en la red y el resultado, que indica qué acceso seleccionar, podría ser recuperado por el punto de división.
En la Figura 1 se muestra un punto 1 de división que comprende una cola 3 de paquetes. Los datos a transmitir desde el punto de división están encolados aquí y los paquetes son separados y transmitidos uno por uno. El punto 1 de división comprende además unos medios 5 de determinación de característica de paquete, que están conectados a la cola 3 de paquetes. Los medios 5 de determinación de característica de paquete están adaptados para determinar una característica de paquete para el primer paquete en la cola. En una realización de la invención, la característica de paquete es el tamaño de paquete. El tamaño de paquete podría ser extraído de la cabecera del paquete o podría ser determinado midiendo el tamaño de la parte de memoria que ocupa el paquete. Otras características que podrían ser usadas como criterio de selección son, tal como se ha descrito anteriormente, el tiempo entre llegadas de paquetes, los requerimientos PER, BER y de retraso. Los requerimientos PER, BER y de retraso pueden ser extraídos de la cabecera. El tiempo entre llegadas de paquetes puede ser medido a la llegada del paquete a la cola.
El punto 1 de división comprende además unos medios 7 de selección de acceso conectados al medio 5 de determinación de característica de paquete. Los medios 7 de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los accesos disponibles dependiendo de la característica de paquete determinada que es recuperada desde los medios 5 de determinación de característica de paquete. Si, por ejemplo, la característica de paquete es el tamaño de paquete, los medios de selección de acceso podrían comprender valores umbral predeterminados para el tamaño de paquete. Como alternativa, los valores umbral podrían ser enviados al punto de división desde algún otro nodo en el sistema. El tamaño de paquete determinado es comparado con el valor o los valores umbral. Se selecciona un acceso si el tamaño del paquete es mayor que un valor umbral y otro si es menor. Si, por el contrario, se usan los requerimientos de tiempo entre llegadas de paquetes, PER, BER
o de retraso como la característica de paquete, deberían proporcionarse otros valores umbral predefinidos en los medios 7 de selección de acceso. Los medios 7 de selección de acceso están conectados, de manera adecuada, a unos medios 9 de medición de carga. Los medios 9 de medición de carga miden, o recuperan una medida desde algún otro lugar en el sistema, la carga en los diferentes sistemas de acceso. Estas medidas de carga son reenviadas a los medios 7 de selección de acceso y deberían ser usadas junto con la característica de paquete al seleccionar el acceso. Por ejemplo, si los medios de selección de acceso comprenden valores umbral, estos valores pueden ser ajustados dependiendo de la carga en los diferentes accesos. Si un acceso está sobrecargado en el momento, entonces debería seleccionarse otro acceso, incluso si según la característica del paquete, éste es menos eficiente. En una realización de la invención, las medidas de la carga son realizadas centralmente en el sistema y, además, los valores umbral son fijados y ajustados centralmente. A continuación, la información de los valores umbral ajustados es distribuida continuamente a los puntos de división.
Los medios 7 de selección de acceso están conectados además a unos medios 11 de conmutación que están conectados a la cola 3 de paquetes y a los diferentes sistemas de acceso. Los medios 7 de selección de acceso están adaptados para reenviar instrucciones a los medios 11 de conmutación, acerca de qué acceso debería ser seleccionado para cada paquete. Los paquetes son reenviados, uno por uno, a través de los medios 11 de conmutación y son dirigidos a los accesos seleccionados. Los medios 11 de conmutación son controlados, de esta manera, por los medios 7 de selección de acceso.
Según la invención, podría haber más de dos sistemas de acceso. En este caso, los medios 7 de selección de acceso comprenden, de manera adecuada, más de un valor umbral. Además, es posible que la selección de acceso pueda basarse en más de una característica de paquete. Véase, por ejemplo, la tercera realización.
En la Figura 2 se muestra un diagrama de flujo de las etapas inventivas. Las etapas se describen en orden, a continuación:
S21: Recibir en un punto 1 de división datos por paquetes que deberían ser transmitidos desde el punto de división. En el caso en que el punto de división está un terminal de usuario que se comunica en el sistema de acceso múltiple, los datos son datos que el usuario del terminal desea transmitir en el sistema. Los datos son dispuestos en paquetes y los paquetes son recibidos en un orden subsiguiente en el punto de división. S23: Determinar en el punto de división una o más características de paquete para el primer paquete en la cola de paquetes. Las características de paquete podrían ser, por ejemplo, tal como se ha descrito anteriormente, el tamaño de paquete, tiempo entre llegadas, requerimientos PER o BER. S25: Reenviar la característica o las características determinadas de paquete para el primer paquete a unos medios 7 de selección de acceso en el punto de división. S27: Medir la carga en los diferentes sistemas de acceso en unos medios 9 de medición de carga. Esta etapa podría ser realizada previamente en el flujo o podría ser realizada también de manera continua. S29: Reenviar dicha medida de carga a los medios 7 de selección de acceso. La carga podría ser indicada a los medios 7 de selección de acceso, siempre que haya un cambio en la carga o en los intervalos de tiempo predefinidos o cuando la carga cambia más de una cantidad definida o supera unos valores umbral definidos. S31: Seleccionar uno de los accesos disponibles, basándose la selección en una característica de paquete determinada o tanto en la carga como en la característica de paquete determinada. S33: Reenviar instrucciones acerca de qué acceso ha sido seleccionado a unos medios de conmutación. S35: Conectar la cola de paquetes a través de unos medios de conmutación al sistema de acceso seleccionado.
S37: Transmitir el primer paquete en la cola de paquetes; es decir, el paquete cuya característica de paquete fue determinada, a través del acceso seleccionado.
A continuación, las etapas son repetidas para el siguiente paquete en la cola y así continuamente.
Las etapas inventivas se describen, en la presente memoria, como realizadas en el punto de división. Sin embargo, también sería posible realizar las etapas en otro nodo en la red y recuperar el resultado en el punto de división.
En la Figura 3, se muestra un diagrama de flujo de una realización de la invención. En esta realización, la característica de paquete que se determina es el tamaño de paquete y los medios de selección de acceso comprenden al menos un valor umbral con el que debería compararse el tamaño de paquete. Las etapas se describen, en orden, a continuación:
S45: Determinar el tamaño de paquete del primer paquete en la cola de paquetes en el punto de división, leyéndolo de la cabecera del paquete. S47: Reenviar el tamaño de paquete determinado a los medios de selección de acceso. S49: Medir la carga en los diferentes sistemas de acceso. Esta etapa podría ser realizada en cualquier parte en la red y en cualquier parte en el flujo o de manera continua, tal como se ha descrito anteriormente. S51: Reenviar las cargas medidas a los medios de selección de acceso. S53: Ajustar el al menos un valor umbral en los medios de selección de acceso según las medidas de carga recibidas. Por ejemplo, si un sistema de acceso está altamente cargado, el valor umbral de tamaño de paquete podría ser ajustado de manera que una cantidad menor de paquetes serán direccionados a este sistema de acceso. S55: Comparar el tamaño de paquete determinado con el al menos un valor umbral. S57: Seleccionar un acceso dependiendo de la relación entre el tamaño de paquete y el valor o los valores umbral. Por ejemplo, si se determina que un tamaño de paquete es mayor que el valor umbral para el tamaño de paquete, se selecciona un acceso, y si se determina que el tamaño de paquete es menor, se selecciona otro acceso.
S59: Reenviar instrucciones relativas a la selección a los medios de conmutación y proceder tal como se ha descrito anteriormente.
Podrían proporcionarse más de un valor umbral en los medios de selección de acceso. Posiblemente, un acceso es adecuado tanto para paquetes muy pequeños como para paquetes muy grandes y otro acceso es adecuado para paquetes de tamaño medio. Además, si hay más de dos sistemas de acceso diferentes, se necesitan más de un valor umbral.
Otro ejemplo de característica de paquete que podría determinarse y usarse para la selección es el tiempo entre llegadas de paquetes. En este caso, los medios de determinación de la característica de paquete están adaptados para medir el tiempo entre los paquetes que llegan al punto de división. A continuación, este tiempo podría usarse al seleccionar el sistema de acceso más adecuado. Esto se describirá en mayor detalle en la descripción de la tercera realización, más adelante.
También pueden usarse los requerimientos de retraso para los paquetes para la selección de sistema de acceso. Un acceso puede ser relativamente más eficiente para paquetes sensibles a retraso que otro.
Todas las características de paquete descritas podrían ser combinadas también al realizar la selección.
A continuación, se describen cinco realizaciones más detalladas.
Primera realización, WCDMA R99 (DCH) y 802.11b:
En una primera realización de la invención, se describe un sistema de acceso múltiple que comprende WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) y WLAN. En la Figura 4, se muestra la tasa de transferencia como una función del tamaño de paquete para un AP 802.11b (half duplex) y un transceptor WCDMA con canales DCH (Canal Dedicado) (full duplex).
La tasa de transferencia de WCDMA es bastante independiente del tamaño de paquete, al menos por debajo del tamaño de carga de RLC (Control de Enlace de Radio) de 320 bits (40 bytes). La tasa de transferencia de WLAN depende mucho del tamaño de paquete. Las cuatro tasas de transmisión diferentes de WLAN 801.11b se muestran separadamente en el diagrama. Para la tasa de transmisión WLAN más alta (11 Mbps), hay un factor superior a 10 entre la tasa de transferencia para paquetes de 50 bytes y para paquetes de 1.500 bytes.
La razón de la dependencia del tamaño de paquete en WLAN es el gran encabezado físico por paquete, tal como se describe en “On the need for Efficiency in the 802.11 QoS Solution”, de M. Sherman. Se aplica un encabezado de igual tamaño en un pequeño paquete de 50 bytes que para un gran paquete de 1.500 bytes. Esto implica que la Figura 4 se aplica no solo para un tamaño de paquete específico, sino también para un tamaño de paquete medio. Por ejemplo, para enviar un paquete de 50 bytes y un paquete de 1.500 bytes se requieren dos veces un encabezado físico, que es el mismo que para dos paquetes de 775 bytes.
Supóngase, por ejemplo, un escenario típico con tráfico TCP/IP con 1.000 paquetes directos de media y un paquete ACK de 50 bytes por cada paquete directo. Para tales cargas, hay una ganancia clara en la capacidad de acceso múltiple total para enviar los paquetes ACK sobre WCDMA DCH y los paquetes directos sobre 802.11b.
Sin ninguna selección de acceso por tamaño de paquete, los tamaños de paquete se distribuyen homogéneamente en ambos accesos, es decir, la mitad de los paquetes son de 50 bytes y la mitad son de 1.000 bytes, resultando en un tamaño medio de paquete de 525 bytes tanto en WLAN como en WCDMA. Este será el caso tanto con una selección de acceso aleatoria por paquete como con una selección de acceso basada estrictamente en la carga. También será el caso con la selección de acceso en base a servicio si los servicios tienen las mismas distribuciones de tamaño de paquete. El último caso asigna el servicio completo, incluyendo los paquetes directos y los paquetes ACK, al mismo acceso. Para un tamaño medio de paquete de 525 bytes, la tasa de transferencia de 11 Mbps es 2,3 Mbps y la tasa de transferencia de WCDMA es 2x1 Mbps (full duplex) (WCDMA full duplex tiene dos canales separados, uno para el enlace ascendente y uno para el enlace descendente, cada uno con 1 Mbps) resultando en una tasa de transferencia total de 4,3 Mbps ó 2,15 Mbps en cada dirección (con un AP 802.11b y un transceptor WCDMA).
Con una selección de acceso por tamaño de paquete según la invención, todos los paquetes de 50 bytes son conmutados a WCDMA, dejando solo los paquetes de
1.000 bytes en WLAN. Esto resultará en que la tasa de transferencia de WLAN se incrementará a 3,2 Mbps y la tasa de transferencia de acceso múltiple total a 5,2 Mbps, que es un incremento del 21% o de 0,9 Mbps. Los paquetes de 50 bytes representan solo 1/20 (50/1000) de la carga total, es decir 260 kbps. La capacidad restante de 1740 kbps (2 Mbps – 260 kbps) en WCDMA se utiliza asignando algunos paquetes de 1.000 bytes a WCDMA, además de los paquetes de 50 bytes. En este escenario simple, con solo dos tamaños de paquete, esto significa que el valor umbral será inferior a 1.000 bytes hasta que WLAN esté cargada completamente con paquetes de 1.000 bytes y entonces se incrementará sobre 1.000 bytes hasta que WCDMA se cargue completamente con paquetes de 50 bytes y de 1.000 bytes y entonces, cuando haya alguna capacidad libre de nuevo en WLAN, el valor umbral se reduce de nuevo. Para un escenario con una distribución de tamaños de paquetes más continua, puede encontrarse un valor umbral más constante.
Para una situación de carga de enlace ascendente/enlace descendente desequilibrada, la ganancia puede ser aún mayor. La tasa de transferencia del enlace descendente es 1 Mbps para un transceptor WCDMA y de 2,2 Mbps (2,3*19/20) para un AP WLAN. Suponiendo solo paquetes ACK en el enlace ascendente, solo hay 50 kbps de carga en el enlace ascendente WCDMA. Asignando los paquetes ACK WLAN a WCDMA utiliza entonces esta capacidad sobrante. Entonces, la tasa de transferencia total del enlace descendente es incrementada desde 3,2 Mbps a 4,2 Mbps, que es el 31%.
Segunda realización, WCDMA R5 (HS-DSCH) y 802.11a/g:
En la Figura 5 se muestra el impacto del tamaño de paquete sobre el rendimiento para 802.11a/g y HS-DSCH (Canal Compartido de Enlace Descendente de Alta Velocidad).
Puede observarse el mismo tipo de características que para 802.11b y DCH y se aplica el mismo tipo de selección de acceso.
En un escenario con enlace descendente limitado con modulación 54 Mbps sobre 802.11a, la ganancia en la tasa de transferencia de enlace descendente moviendo los paquetes de ACK de 50 bytes a GS-DSCH es del 38% o de 4,5 Mbps con un AP y un transceptor WSCDMA (3,4 Mbps sobre HS-DSCH y un incremento desde 8,5 a 13 Mbps sobre WLAN).
Tercera realización, GPRS y 802.11b:
Cuando los paquetes deben enviarse sobre GPRS se establece un TBF (Flujo de Bloques Temporal). Esto requiere señalamiento sobre el canal de radio que requiere tiempo y tiene un costo en recursos de radio. Un establecimiento de TBF resultará en un retraso adicional de aproximadamente 400 ms para el enlace descendente y de 150 ms para el enlace ascendente, dependiendo de los estándares. Este retraso adicional será relativamente peor para paquetes pequeños, ya que los paquetes mayores tienen un retraso de transmisión mayor. Lo mismo se aplica para los costes de señalamiento; la transmisión de un paquete grande cuesta más y el incremento en costo para el establecimiento de TBF es relativamente menor que para un paquete pequeño. Cuando se establece un TBF, se mantiene hasta que transcurre un periodo de tiempo predefinido después del último paquete recibido. Este tiempo de liberación de TBF es un parámetro que se fija típicamente a 1-5 segundos. Después de este periodo de tiempo, debe establecerse un nuevo TBF cuando deban transmitirse nuevos paquetes.
WLAN no tiene un establecimiento de canal similar. El retraso de paquete es independiente del tiempo desde el último paquete enviado.
Con una selección de acceso por llegadas entre paquetes, el número de establecimientos de TBF puede reducirse, mejorando tanto la calidad (retraso) como la capacidad (señalamiento reducido) para el usuario. Si un paquete llega al punto de división tras un tiempo inferior al tiempo de liberación de TBF desde que se envió el último paquete sobre el acceso GPRS, es enviado también sobre el acceso GPRS. Si el tiempo entre llegadas de paquetes es mayor, la selección se basa en la carga. GPRS es seleccionado todavía si WLAN está altamente cargada.
Esta selección por tiempo entre llegadas de paquetes puede ser combinada preferentemente con la selección por tamaño de paquete. Si el tiempo entre llegadas de paquetes es mayor que el tiempo de liberación de TBF, GPRS puede ser seleccionada todavía si el paquete es grande. Es decir, cuando el retraso de establecimiento TBF y el señalamiento son relativamente pequeños comparados con el tiempo y el costo de transmisión de paquete.
También puede tomarse en consideración el requerimiento de retraso por paquete. Incluso si el tiempo entre llegadas de paquetes ha excedido el tiempo de liberación de TBF, GPRS puede ser seleccionada si los requerimientos de retraso pueden cumplirse y GPRS está menos cargada.
Cuarta realización, WSCMA DCH y 802.11b caso 2:
WCDMA DCH tiene, al igual que GPRS, un retraso adicional dependiendo de tiempo entre llegadas de paquetes. Este depende del mecanismo de conmutación del canal. La tasa de datos del canal de paquetes es incrementada (conmutada hasta una tasa de datos superior, código de ensanchamiento inferior) cuando se transmiten más datos y es decrementada cuando se han transmitido menos datos. Este mecanismo de conmutación de canal tiene temporizadores y filtros para desencadenar una conmutación hacia arriba o hacia abajo.
La función de selección de acceso entre WCDMA DCH y WLAN puede ser similar a la selección combinada descrita anteriormente para GPRS-WLAN. Puede aplicarse un filtro que pretende seguir la conmutación de canal. A continuación, WCDMA es seleccionada durante periodos más largos con una carga más constante mientras que WLAN es seleccionada para ráfagas de datos más cortas.
Quinta realización, flujos de datos de video en directo sobre EGPRS y 802.11b:
Un flujo de datos de video consiste en tramas-(I)ntra y tramas-P(redicción). Las tramas-P usan la imagen precedente para la predicción de la imagen actual. Entonces, las tramas-P son más sensibles a errores de paquetes ya que las tramas-P siguientes dependen de ellos mientras que las tramas-I son independientes.
Tanto 802.11b como EGPRS (GPRS mejorado) pueden suministrar un PER muy bajo con modo con acuse de recibo, retransmitiendo los paquetes defectuosos. Sin embargo, el modo EGPRS con acuse de recibo supone un gran retraso, que no es deseable para un flujo de datos de video en directo. La retransmisión sobre WLAN es rápida y no incrementa considerablemente el retraso. Transmitiendo los paquetes-I sobre EGPRS y los paquetes-P sobre WLAN puede conseguirse una capacidad común más alta que asignando los flujos de datos de video completos a EGPRS y WLAN.
El método según la invención es implementado por medio de un producto de programa de ordenador que comprende los medios de código de software para realizar las etapas del método. El producto de programa de ordenador es ejecutado en un terminal de punto de división tal como se ha definido anteriormente, posicionado en el sistema de acceso múltiple. También podría ser ejecutado, tal como se ha descrito anteriormente, en otro nodo en el sistema, reenviando dicho nodo la información relativa a la selección de acceso a los puntos de división. El programa de ordenador se carga directamente o desde un medio usable por el ordenador, tal como un disco flexible, un CD, Internet, etc.
La presente invención no está limitada a las realizaciones preferentes descritas anteriormente. Pueden usarse varias alternativas, modificaciones y equivalentes. Por lo tanto, las realizaciones anteriores no deberían considerarse como limitativas del alcance de la invención, que se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (23)

  1. REIVINDICACIONES
    1.- Un método de selección de sistema de acceso de radio en un sistema de acceso múltiple que manipula servicios de datos por paquetes, en el que un terminal puede comunicarse con al menos dos tipos diferentes de sistemas de acceso, caracterizado por las etapas de:
    -proporcionar asociación simultánea sobre más de un acceso en el sistema mediante el establecimiento de conexiones preparadas para transmisión de paquetes;
    -determinar (S45) el tamaño de paquete para cada paquete a transmitir;
    -seleccionar (S31) uno de los accesos disponibles para el cual dicha asociación simultánea es proporcionada, para la transmisión de cada paquete, basándose la selección en el tamaño de paquete determinado de este paquete específico; y
    -transmitir (S37) el paquete a través del acceso seleccionado.
  2. 2.- Un método según la reivindicación 1, caracterizado por las etapas adicionales de:
    -medir (S27) la carga en los diferentes sistemas de acceso; y
    -basando la selección (S31) de acceso tanto en el tamaño de paquete como en la carga en los sistemas de acceso.
  3. 3.- Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado por
    -comparar (S55) el tamaño de paquete determinado con al menos un valor umbral de tamaño de paquete que es definido en el sistema de acceso múltiple como un valor límite del tamaño de paquete, en el que un tamaño de paquete mayor es transferido, de manera adecuada, en un sistema de acceso y un tamaño de paquete más pequeño es transferido, de manera adecuada, en otro sistema de acceso, para conseguir la mejor eficiencia de transferencia;
    -seleccionar (S57) uno de los accesos disponibles según la relación entre el tamaño de paquete determinado para el paquete a transmitir y el al menos un valor umbral de tamaño de paquete.
  4. 4.- Un método según la reivindicación 3, caracterizado por ajustar (S53) el valor umbral de tamaño de paquete dependiendo de la carga en los diferentes sistemas de acceso.
  5. 5.- Un método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por determinar además el tiempo entre llegadas de paquetes y seleccionar (S31) uno de los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como al tiempo entre llegadas de paquetes de los paquetes a transmitir.
  6. 6.- Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizado por determinar además uno o más de entre el requerimiento PER, Tasa de Errores de Paquetes, el requerimiento BER, Tasa de Errores de Bit, y el requerimiento de retraso para cada paquete, y seleccionando, de esta manera, (S31) uno de los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como a los requerimientos PER, BER y/o de retraso de los paquetes a transmitir.
  7. 7.- Un sistema de acceso múltiple que manipula servicios de datos por paquetes en los que un terminal puede comunicarse con al menos dos tipos diferentes de sistemas de acceso, caracterizado porque el sistema está adaptado para proporcionar una asociación simultánea sobre más de un acceso estableciendo conexiones preparadas para la transmisión de paquetes y el sistema comprende además:
    -
    medios (5) de determinación de característica de paquete adaptados para determinar el tamaño de paquete de cada paquete de datos a transmitir en el sistema;
    -
    medios (7) de selección de acceso conectados a los medios (5) de determinación de característica de paquete y adaptados para seleccionar uno de los accesos disponibles para los que se proporciona dicha asociación simultánea, para la transmisión de cada paquete, basándose la selección en el tamaño de paquete determinado para este paquete específico.
  8. 8.- Un sistema según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende además medios (9) de medición de carga adaptados para medir la carga en los diferentes sistemas de acceso; y porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para basar la selección tanto en el tamaño de paquete como en la carga de los sistemas de acceso.
  9. 9.- Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 7-8, caracterizado porque los medios (7) de selección de acceso comprenden medios de comparación adaptados para comparar el tamaño de paquete determinado con al menos un valor umbral de tamaño de paquete que se define en el sistema de acceso múltiple como un valor límite del tamaño de paquete, en el que un tamaño de paquete mayor es transferido, de manera adecuada, en un sistema de acceso, y un tamaño de paquete menor es transferido, de manera adecuada, en otro sistema de acceso, para conseguir la mejor eficiencia de transferencia, y porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los accesos disponibles según la relación entre el tamaño de paquete determinado del paquete a transmitir y el al menos un valor umbral.
  10. 10.- Un sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para ajustar el valor umbral de tamaño de paquete dependiendo de la carga en los diferentes sistemas de acceso.
  11. 11.- Un sistema según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para recibir el valor umbral de tamaño de tamaño de paquete y los ajustes de dichos valores umbral dependiendo de las cargas medidas en los diferentes sistemas de acceso desde un nodo en el sistema.
  12. 12.- Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 7-11, caracterizado porque los medios (5) de determinación de característica de paquete están adaptados para determinar el tiempo entre llegadas de paquetes y los medios
    (7) de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de entre los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como al tiempo entre llegadas de paquetes de los paquetes a transmitir.
  13. 13.- Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 7-12, caracterizado porque los medios (5) de determinación de característica de paquete están adaptados para determinar uno o más de entre el requerimiento PER, Tasa de Errores de Paquetes, el requerimiento BER, Tasa de Errores de Bit y el requerimiento de retraso para cada paquete, y los medios (7) de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como a los requerimientos PER, BER o de retraso de los paquetes a transmitir.
  14. 14.- Un sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 7-13, caracterizado porque comprende puntos de división que son comunes a los diferentes sistemas de acceso y que están adaptados para seleccionar uno de los sistemas de acceso para tráfico saliente, comprendiendo dichos puntos de división los medios (5) de determinación de característica de paquete y los medios (7) de selección.
  15. 15.- Un terminal que puede comunicarse con al menos dos tipos diferentes de sistemas de acceso que manipulan servicios de datos por paquetes, caracterizado porque el terminal está configurado para soportar una asociación simultánea sobre más de un acceso mediante el establecimiento de conexiones preparadas para la transmisión de paquetes y comprende además
    -
    medios (5) de determinación de característica de paquete adaptados para determinar el tamaño de paquete de cada paquete de datos a transmitir en el sistema;
    -
    medios (7) de selección de acceso conectados a los medios (5) de determinación de característica de paquete y adaptados para seleccionar uno de los accesos disponibles para los cuales se proporciona dicha asociación simultánea, para la transmisión de cada paquete, basándose la selección en el tamaño de paquete determinado para este paquete determinado.
  16. 16.- Un terminal según la reivindicación 15, caracterizado porque comprende además o recupera información desde unos medios (9) de medición de carga adaptados para medir la carga en los diferentes sistemas de acceso; y porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para basar la selección de acceso tanto en el tamaño de paquete como en la carga en los sistemas de acceso.
  17. 17.- Un terminal según una cualquiera de las reivindicaciones 15-16, caracterizado porque los medios (7) de selección de acceso comprenden medios de comparación adaptados para comparar el tamaño de paquete determinado con al menos un valor umbral de tamaño de paquete que se define en el sistema de acceso múltiple como un valor límite del tamaño de paquete, donde un tamaño de paquete mayor es transferido, de manera adecuada, en un sistema de acceso, y un tamaño de paquete menor es transferido, de manera adecuada, en otro sistema de acceso, para conseguir la mejor eficiencia de transferencia, y porque los medios (7) de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los accesos disponibles según la relación entre el tamaño de paquete determinado del paquete a transmitir y el al menos un valor umbral.
  18. 18.- Un terminal según la reivindicación 17, caracterizado porque los medios
    (7)
    de selección de acceso están adaptados para ajustar el valor umbral de tamaño de paquete dependiendo de la carga en los diferentes sistemas de acceso.
  19. 19.- Un terminal según la reivindicación 17, caracterizado porque los medios
    (7)
    de selección de acceso están adaptados para recibir el valor umbral de tamaño de paquete y los ajustes de dicho valor umbral dependiendo de las cargas medidas en los diferentes sistemas de acceso desde un nodo en el sistema.
  20. 20.- Un terminal según una cualquiera de las reivindicaciones 15-19, caracterizado porque los medios (5) de determinación de característica de paquete están adaptados para determinar el tiempo entre llegadas de paquetes y los medios
    (7)
    de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como al tiempo entre llegadas de paquetes de los paquetes a transmitir.
  21. 21.- Un terminal según una cualquiera de las reivindicaciones 15-20, caracterizado porque los medios (5) de determinación de característica de paquete están adaptados para determinar uno o más de entre el requerimiento PER, Tasa de Errores de Paquetes, el requerimiento BER, Tasa de Errores de bit, o el requerimiento de retraso para cada paquete y los medios (7) de selección de acceso están adaptados para seleccionar uno de los sistemas de acceso disponibles en base tanto al tamaño de paquete como a los requerimientos PER, BER y/o de retraso de los paquetes a transmitir.
    5
  22. 22.- Un terminal según una cualquiera de las reivindicaciones 15-21, caracterizado porque es un terminal de usuario u otro punto de división, es decir, un nodo común, en el sistema de acceso múltiple.
    10 23.- Un producto de programa de ordenador que puede cargarse directamente en la memoria interna de un medio de procesamiento dentro de un nodo de punto de división o un terminal de usuario que se comunica en un sistema de acceso múltiple o dentro de otro nodo en el sistema que reenvía información relativa a una selección de acceso al punto de división o al terminal de usuario, que comprende los medios de
    15 código de software para realizar las etapas de método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6.
  23. 24.- Un producto de programa de ordenador almacenado en un medio usable por ordenador, que comprende un programa legible para hacer que unos medios de
    20 procesamiento dentro del nodo de punto de división o un terminal de usuario que se comunica en un sistema de acceso múltiple o dentro de otro nodo en el sistema, reenvíe información relativa a una selección de acceso al punto de división o al terminal de usuario, para controlar una ejecución de las etapas del método según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6.
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