ES2359200A1 - Método y sistema para la reasignación de recursos de llamada de voz en la doble portadora de enlace descendente. - Google Patents

Método y sistema para la reasignación de recursos de llamada de voz en la doble portadora de enlace descendente. Download PDF

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Abstract

Método y sistema para reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente. El método comprende:- monitorizar el estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz en los diferentes TRXs de una BTS, obteniendo su respectiva prioridad para llamadas de voz;- obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío en los diferentes TRXs de la BTS;- verificar si hayal menos un segmento de tiempo vacío con prioridad para llamadas de voz, mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, y si tal es el caso:- para cada segmento de tiempo vacío con prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, reasignar uno de los mencionados segmentos de tiempo ya dedicados a llamadas de voz, al mencionado segmento de tiempo vacío.

Description

Método y sistema para reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente.
Campo de la invención
La presente invención pertenece al campo de las telecomunicaciones móviles, y más en concreto trata de la asignación de segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz, para optimizar la doble portadora de enlace descendente.
Antecedentes de la invención
El espectro escaso y, por parte de los clientes, la demanda creciente de un rendimiento global de datos más rápido, son retos que perciben casi todos los operadores móviles. Los enfoques existentes exprimen el espectro mediante algoritmos de eficiencia mejorada del espectro como es la modulación de orden superior, pero esto implica un gran impacto sobre las redes y los microteléfonos existentes, de manera que en la mayoría de los casos es necesario introducir nuevo y costoso equipamiento físico.
Por otra parte, ya existe una característica GSM estandarizada en 3GPP que trata las necesidades de un mayor rendimiento global, sin impacto ninguno en el equipamiento físico en las redes: doble portadora de enlace descendente (DLDC). Con DLDC, la estación móvil es capaz de recibir datos sobre 2 frecuencias simultáneamente en lugar de sobre solo 1, de manera que se duplica la velocidad de transmisión de datos.
La doble portadora permite duplicar el número de segmentos de tiempo por usuario, y por lo tanto el rendimiento total. Puede encontrarse una descripción de la doble portadora que incluye la especificación 3GPP, en el Capítulo 7 del documento 3GPP 45.912.
En las conexiones de datos GSM, el número de segmentos de tiempo asignados por usuario se define en la clase de terminal, que define el número máximo de segmentos de tiempo en el enlace descendente (DL), el enlace ascendente (UL) y en DL&UL. Aunque es posible no tener segmentos de tiempo adyacentes para los datos, esto está limitado por la capacidad del terminal (es decir, si un terminal soporta 4 segmentos de tiempo en el enlace descendente, será capaz de tener al mismo tiempo los segmentos de tiempo 7 y 4 puesto que la separación de segmentos de tiempo es de 4, pero no los segmentos de tiempo 7 y 3).
Sin embargo, para ser capaz de utilizar la capacidad del DLDC es necesario que varios segmentos de tiempo en diferentes TRXs (transceptores) estén vacíos al mismo tiempo (es decir, si una célula tiene 4 TRX debe haber al menos dos TRXs vacíos dentro del rango de segmentos de tiempo soportado por el móvil). Esta solución permite asignar recursos de voz de manera que puede utilizarse recursos vacíos para DLDC.
Para obedecer tanto al escaso espectro en una banda, como a la demanda de los clientes para un rendimiento global de datos más rápido, se tiene en cuenta la característica DLDC con un añadido sencillo pero ingenioso. DLDC utilizará segmentos de tiempo en diferentes TRXs, que están vacíos al mismo tiempo. Para tener tal situación tantas veces como sea posible, el algoritmo asignará tráfico de voz en segmentos de tiempo contiguos.
El BSC (Base Station Controller, controlador de estaciones base) monitorizará cada x segundos el estado de los diferentes segmentos de tiempo utilizados para llamadas de voz. Las llamadas de voz estarán localizadas en los segmentos de tiempo bajos o bien en los altos, y las llamadas de datos estarán por ejemplo localizadas en el otro lado. El segmento de tiempo 0 tiene la máxima prioridad para llamadas de voz, pero la mínima para llamadas de evolución EDGE. El BSC verificará si hay segmentos de tiempo vacíos con mayor prioridad para llamadas de voz que en los que se está utilizando. Si este es el caso, tales llamadas de voz se moverán a los segmentos de tiempo vacíos. Esto liberará segmentos de tiempo en diferentes TRXs, que pueden utilizarse junto con la característica DLDC.
Es bien conocido el uso frecuente que en el campo de la telefonía móvil se hace de abreviaturas y acrónimos. A continuación se proporciona un glosario de acrónimos/términos utilizados a lo largo de la presente especifica-
ción:
3GPP
Proyecto de Asociación de Tercera Generación (The 3rd Generation Partnership Project)
BCCH
Canal de Control de Difusión (Broadcast Control Channel)
BSC
Controlador de Estaciones Base (Base Station Controller)
BTS
Estación Transceptora Base (Base Transceiver Station)
DL
Enlace Descendente (Downlink)
DLDC
Doble Portadora de Enlace Descendente (Downlink Dual Carrier)
GSM
Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications)
UP
Enlace Ascendente (Uplink)
TRX
Transceptor (Transceiver).
\vskip1.000000\baselineskip
Descripción de la invención
La invención se refiere a un método acorde con la reivindicación 1 para la reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente, y a un sistema acorde con la reivindicación 9. En las reivindicaciones dependientes se define realizaciones preferidas.
El método comprende:
-
monitorizar el estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz en los diferentes TRXs de una BTS, obteniendo su respectiva prioridad para llamadas de voz;
-
obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío, en los diferentes TRXs de la BTS;
-
verificar si hay al menos un segmento de tiempo vacío con una prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, y si este es el caso:
\bullet
para cada segmento de tiempo vacío con una prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, reasignar uno de los mencionados segmentos de tiempo ya dedicados a llamadas de voz, al mencionado segmento de tiempo vacío.
La prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío puede obtenerse como un todo, considerando todos los TRXs de la BTS.
La prioridad para llamadas de voz se asigna preferentemente como sigue:
-
los segmentos de tiempo en los TRXs que son preferidos para llamadas de voz, tienen una prioridad para llamadas de voz mayor que los segmentos de tiempo en los TRXs que se prefieren para llamadas de datos;
-
en cualquier TRX, los segmentos de tiempo que estén más separados de los segmentos de tiempo preferidos para datos, tienen mayor prioridad para llamadas de voz.
En una realización preferida, en TRXs del mismo tipo el segmento de tiempo que pertenece un primer TRX con un número de segmentos de tiempo vacíos mayor que un segundo TRX, tiene una prioridad para llamadas de voz superior que el segmento de tiempo en la misma posición, perteneciente al segundo TRX.
En la realización preferida, cuanto menor es el número de segmentos de tiempo en un TRX mayor es la prioridad para llamadas de voz.
La etapa de monitorizar el estado, y las etapas subsiguientes del método de reasignación de recursos de llamadas de voz, pueden repetirse periódicamente.
El sistema para reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente, comprende un BSC configurado para:
-
monitorizar el estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz en los diferentes TRXs de una BTS, obteniendo su respectiva prioridad para llamadas de voz;
-
obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío en los diferentes TRXs de la BTS;
-
verificar si hay al menos un segmento de tiempo vacío, con una prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, y si tal es el caso:
\bullet
para cada segmento de tiempo vacío con una prioridad para llamadas de voz, mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, reasignar uno de los mencionados segmentos de tiempo ya dedicados a llamadas de voz, al mencionado segmento de tiempo vacío.
La prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío puede obtenerse como un todo, considerando todos los TRXs de la BTS.
El BSC puede configurarse para obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo dedicado a llamadas de voz como un todo, considerando todos los TRXs de la BTS.
El BSC puede configurarse además para asignar la prioridad para llamadas de voz, como sigue:
-
los segmentos de tiempo en los TRXs que son preferidos para llamadas de voz, tienen una prioridad para llamadas de voz mayor que los segmentos de tiempo en los TRXs que son preferidos para llamadas de datos;
-
en cualquier TRX, los segmentos de tiempo que están más separados de los segmentos de tiempo preferidos para datos, tienen una prioridad mayor para llamadas de voz.
El BSC está configurado preferentemente para asignar una prioridad para llamadas de voz a un segmento de tiempo que pertenece a un primer TRX, mayor que a un segmento de tiempo en la misma posición perteneciente a un segundo TRX, el primer TRX teniendo más segmentos de tiempo vacíos que el segundo TRX, y los mencionados TRXs primero y segundo siendo del mismo tipo.
En una realización preferida, el BSC está configurado para llevar a cabo periódicamente la monitorización del estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz para repetir, si es necesario, la reasignación de recursos de llamadas de voz.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describe brevemente una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención, y que están expresamente relacionados con una realización de la mencionada invención, presentada como ejemplo no limitativo de esta.
La figura 1 muestra un ejemplo de una situación inicial en la asignación de segmentos de tiempo (segmentos de tiempo de voz/segmentos de tiempo de datos) en la doble portadora de enlace descendente.
La figura 2 muestra el diagrama de orden de los segmentos de tiempo de acuerdo con la invención, donde se asigna diferentes órdenes de prioridad (tanto para los segmentos de tiempo de llamadas de voz a ser asignados, como para los segmentos de tiempo libres, donde puede asignarse los segmentos de tiempo de llamadas de voz), para el ejemplo mostrado en la figura 1.
La figura 3 muestra, para el ejemplo la figura 1, la primera etapa de reasignación de segmentos de tiempo acorde con el método de la presente invención, en la que un primer segmento de tiempo de llamada de voz ha sido asignado de acuerdo con el orden de la prioridad indicada en la figura 2.
Descripción de una realización preferida de la invención
Se define un nuevo algoritmo para asignar llamadas de voz, de forma más eficiente para conexiones de datos. Este nuevo algoritmo se utilizará en el control de admisión (es decir, cada vez la llamada de voz se asigna a un nuevo canal), y también en un esquema periódico para reducir problemas para llamadas de datos próximas.
En redes inalámbricas la voz es el servicio de máxima prioridad, de manera que en la mayoría de los casos la llamada de voz obtendrá los recursos y las llamadas de datos dispondrán de los recursos que queden. Cada vez que haya un conflicto entre voz y datos, normalmente la voz tiene la prioridad.
Este algoritmo definirá un número de canales que son más adecuados para llamadas de datos, aunque no necesariamente tienen que estar reservados para llamadas de datos. Para definir estos canales habrá algunos parámetros definidos por el operador:
\bullet
Un parámetro para configurar cual es el número óptimo de segmentos de tiempo a utilizar en cada portadora para sesiones de datos, NumTSCarrier.
\bullet
Un parámetro para definir dos portadoras se utilizarán para datos, aunque esto ya será parte de los algoritmos normales de doble portadora.
Este algoritmo está enfocado a mejorar el rendimiento de datos mediante modificar la asignación de recursos de llamadas de voz. La asignación de llamadas de voz no cae dentro del alcance de la presente invención.
Orden de prioridad de los segmentos de tiempo
Cuando un nuevo usuario de voz va a ser asignado a un nuevo canal en una célula, el algoritmo tendrá en cuenta que debería asignarse tan cerca como sea posible de los otros canales de voz, al objeto de liberar segmentos de datos consecutivos para los usuarios de datos. Los segmentos de tiempo libres se ordenarán basándose en unos criterios de prioridad de asignación. Los criterios para establecer dicho orden de prioridad de asignación de los segmentos de tiempo libres siendo la siguiente (los criterios para establecer el orden de prioridad para los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz a mover es, sin embargo, la opuesta a la indicada a continuación para los segmentos de tiempo vacíos):
1.
Segmentos de tiempo en TRXs (transceptores a cargo de transmisiones) que no son preferidos para datos.
2.
Segmentos de tiempo en TRXs que son preferidos para datos.
3.
En cualquier TRX, los segmentos de tiempo que están más alejados de los segmentos de tiempo preferidos para datos, tendrán una prioridad superior.
4.
Para los segmentos de tiempo localizados en la misma posición, que pertenecen a TRXs en las mismas condiciones, el segmento de tiempo que pertenece al TRX con más segmentos de tiempo vacíos tendrá mayor prioridad.
En la figura 1 se muestra un ejemplo de una situación inicial en la doble portadora de enlace descendente:
\bullet
Los TRXs 1 y 2 son los seleccionados para datos. TRX 3 se selecciona solo para voz.
\bullet
Se selecciona 4 segmentos de tiempo en cada portadora, como el número óptimo de segmentos de tiempo por portadora para datos.
\bullet
La posición de inicio es el segmento de tiempo 7, de modo que los segmentos de tiempo a considerar para datos son los segmentos de tiempo 4 a 7 en los TRXs 1 y 2.
\bullet
TRX 1 tiene un canal BCCH.
La asignación del orden de prioridad de los segmentos de tiempo libres en este ejemplo se representa en la figura 2 mediante el número ubicado dentro de cada segmento de tiempo, de tal forma que cuanto menor es el número mayor es el orden de prioridad para dedicar el segmento de tiempo libre a llamadas de voz. A tener en cuenta en los criterios de prioridad de asignación de los segmentos de tiempo libres, los segmentos de tiempo con mayor prioridad para paquetes de datos son los más altos (7, 6, 5, ...., 1, 0) de TRX1 y TRX2. Los segmentos de tiempo con mayor prioridad para voz son los más bajos (0, 1, 2...., 7).
De acuerdo con el método, el objetivo es mover segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz, que están en el área de paquetes (segmentos de tiempo superiores), al área de llamadas de voz (segmentos de tiempo inferiores). El orden de los segmentos de tiempo de llamada de voz a ser asignados, se indica mediante un número ordinal (cuanto menor es el número, mayor es el orden a ser asignado). El orden de prioridad de los segmentos de tiempo libres (el orden de prioridad para los segmentos de tiempo libres donde se va a asignar los segmentos de tiempo de llamada de voz) se indica mediante un número ordinal subrayado (cuanto menor es el número, mayor es la prioridad del segmento de tiempo libre para ser utilizado para la asignación).
La primera etapa del proceso de reasignación de segmentos de tiempo de voz se indica en la figura 3, que muestra un primer segmento de tiempo de llamada de voz reasignado de acuerdo con el orden de prioridad indicada en la figura 2. El primer segmento de tiempo de llamada de voz a ser asignado (orden 1) se reasigna, como se muestra con una flecha curva, al segmento de tiempo libre con el primer orden de prioridad (orden de prioridad 1). En una subsiguiente etapa no mostrada en la figura 3, un segundo segmento de tiempo de llamada de voz (orden 2) podría resignarse al segmento de tiempo libre con la segunda mayor prioridad (orden de prioridad 2), y el proceso continuará con otras etapas hasta que todos los segmentos de tiempo de llamada de voz hayan sido reasignados (en el caso de que haya suficientes segmentos de tiempo libres) o bien todos los segmentos de tiempo hayan sido ocupados por la reasignación de los segmentos de tiempo de llamadas de voz.
En cada etapa del proceso de reasignación, la reasignación se llevará a cabo solo si hay una mejora en el proceso de asignación (es decir, si el segmento de tiempo libre tuviera un orden de prioridad superior que el segmento de tiempo de llamada de voz, suponiendo que estuviera libre); si no es el caso, el proceso de reasignación finaliza. En el ejemplo mostrado en las figuras 1 a 3, el proceso de reasignación terminaría en la quinta etapa. Los primeros cinco segmentos de tiempo de llamada de voz serían reasignados, puesto que hay una mejora en el orden de prioridad, según los criterios de prioridad de asignación previamente definidos; sin embargo, el sexto segmento de tiempo de llamada de voz (indicado por el número ordinal 6, no subrayado, en la figura 2) no sería reasignado, puesto que tendría un orden de prioridad superior, suponiendo que estuviera libre, que el sexto segmento de tiempo libre (indicado por el número ordinal subrayado 6 en la figura 2), y la reasignación de este sexto segmento de tiempo de llamada de voz tendría como resultado un deterioro de la asignación del segmento de tiempo de llamada de voz, con el propósito mencionado antes.
Control de congestión
Como protección (control de congestión) habrá un algoritmo que volverá a empaquetar las comunicaciones de voz, al objeto de liberar espacio para llamadas de datos entrantes.
Hay un parámetro que controlará la periodicidad del algoritmo en segundos (período de re-empaquetado).
Algoritmo
En el algoritmo puede definirse tres parámetros:
\bullet
Límite de Segmentos de Tiempo de Datos Libres: el número mínimo de posibles segmentos de tiempo de datos, no utilizados por llamadas de voz. Pueden ser tanto no utilizados como utilizados por conexiones de datos.
\bullet
Límite de Segmentos de Tiempo de Voz Libres: el número mínimo de segmentos de tiempo libres que pueden ser utilizados para voz pero no en los segmentos de tiempo definidos para datos.
\bullet
Margen: un margen definido para detener el procedimiento de reasignación, al objeto de evitar que el algoritmo se repita continuamente, como probablemente ocurriría si el parámetro Límite de Segmentos de Tiempo de Datos Libres se utiliza en el algoritmo.
El pseudocódigo de algoritmo puede ser el siguiente:
100
Segmentos de Tiempo de Datos Libres es el número actual de segmentos de tiempo de datos, libres, y Segmentos de Tiempo de Voz Libres es el número actual de segmentos de tiempo de voz, libres.
La función Orden (Segmentos de tiempo) ordenará los segmentos de tiempo en función del orden de prioridad de los segmentos de tiempo, como se muestra en la figura 2, pero en este caso de la otra forma posible, siendo los primeros aquellos con menor prioridad para los datos. Por supuesto, se considerará solo los segmentos de tiempo ocupados por llamadas de voz.
La función Reasignar Segmento de Tiempo (i) reasignará la llamada de voz en el segmento de tiempo i, a otro segmento de tiempo que sigue el orden de prioridad de segmentos de tiempo, como se muestra en la figura 3 para la primera etapa de la reasignación. La idea es que la llamada de voz con menor prioridad será resignada en otro segmento de tiempo con prioridad mayor.

Claims (14)

1. Método para reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente, caracterizado porque comprende:
-
monitorizar el estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz en los diferentes TRXs de una BTS, obteniendo su respectiva prioridad para llamadas de voz;
-
obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío en los diferentes TRXs de la BTS;
-
verificar si hay al menos un segmento de tiempo vacío con mayor prioridad para llamadas de voz que la prioridad de al menos un segmento de tiempo dedicado a llamadas de voz, y si este es el caso:
\bullet
para cada segmento de tiempo vacío con prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, reasignar uno de los mencionados segmentos de tiempo ya dedicados a llamadas de voz al mencionado segmento de tiempo vacío.
2. Método acorde con la reivindicación 1, en el que la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío se obtiene considerando todos los TRXs de la BTS.
3. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo dedicado a llamadas de voz se obtiene considerando todos los TRXs de la BTS.
4. Método acorde con las reivindicaciones 2 y 3, en el que la prioridad para llamadas de voz se asigna como sigue:
-
los segmentos de tiempo en los TRXs que se prefieren para llamadas de voz, tienen mayor prioridad para llamadas de voz que los segmentos de tiempo en los TRXs que se prefieren para llamadas de datos;
-
en cualquier TRX, los segmentos de tiempo que están más alejados de los segmentos de tiempo preferidos para datos, tienen mayor prioridad para llamadas de voz.
5. Método acorde con la reivindicación 4, en el que en TRXs del mismo tipo, el segmento de tiempo que pertenece a un primer TRX con más segmentos de tiempo vacíos que un segundo TRX, tiene mayor prioridad para llamadas de voz que el segmento de tiempo en la misma posición, que pertenece al segundo TRX.
6. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cuanto menor es el número de segmentos de tiempo en un TRX mayor es la prioridad para llamadas de voz.
7. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que cuanto mayor es el número de segmentos de tiempo en un TRX mayor es la prioridad para llamadas de voz.
8. Método acorde con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se repiten periódicamente la etapa de monitorizar el estado y las subsiguientes etapas del método de reasignación de recursos de llamadas de voz.
9. Sistema para reasignación de recursos de llamadas de voz en la doble portadora de enlace descendente, caracterizado porque comprende un BSC configurado para:
-
monitorizar el estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz en los diferentes TRXs de una BTS, obteniendo su respectiva prioridad para llamadas de voz;
-
obtener la prioridad para llamadas de voz, de cada segmento de tiempo vacío en los diferentes TRXs de la BTS;
-
verificar si hay al menos un segmento de tiempo vacío con una prioridad para llamadas de voz, mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, y si tal es el caso:
\bullet
para cada segmento de tiempo vacío con prioridad para llamadas de voz mayor que la prioridad de al menos un segmento de tiempo ya dedicado a llamadas de voz, reasignar uno de los mencionados segmentos de tiempo ya dedicados a llamadas de voz, al mencionado segmento de tiempo vacío.
10. Sistema acorde con la reivindicación 9, en el que la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo vacío se obtiene considerando todos los TRXs de la BTS.
11. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en el que el BSC está configurado para obtener la prioridad para llamadas de voz de cada segmento de tiempo dedicado a llamadas de voz considerando todos los TRXs de la BTS.
12. Sistema acorde con las reivindicaciones 10 y 11, en el que el BSC está configurado para asignar la prioridad para llamadas de voz como sigue:
-
los segmentos de tiempo en los TRXs que son preferidos para llamadas de voz, tienen mayor prioridad para llamadas de voz que los segmentos de tiempo en los TRXs que son preferidos para llamadas de datos;
-
en cualquier TRX, los segmentos de tiempo que están más alejados de los segmentos de tiempo preferidos para datos, tienen mayor prioridad para llamadas de voz.
13. Sistema acorde con la reivindicación 12, en el que el BSC está configurado para asignar mayor prioridad para llamadas de voz a un segmento de tiempo que pertenece a un primer TRX, que a un segmento de tiempo en la misma posición perteneciente a un segundo TRX, el primer TRX teniendo más segmentos de tiempo vacíos que el segundo TRX, y los mencionados TRXs primero y segundo siendo del mismo tipo.
14. Sistema acorde con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el BSC está configurado para llevar a cabo periódicamente la monitorización del estado de los segmentos de tiempo dedicados a llamadas de voz, para repetir si es necesario la reasignación de recursos de llamadas de voz.
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