ES2364825B1 - Metodo para asignacion de tipo de canal de voz en redes utran - Google Patents

Metodo para asignacion de tipo de canal de voz en redes utran Download PDF

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Abstract

Método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN, que comprende:#- analizar el valor de un primer parámetro configurable (Voz_RAB_por_defecto);#- en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS RAB sobre HSPA:#-analizar si el correspondiente uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB) es superior al parámetro de umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre DCH; si no, asignar voz CS sobre HSPA;#-en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS sobre DCH:#- analizar si al menos una de la al menos una variable que indica el nivel de utilización del nodo B correspondiente (TX_Potencia, Árbol_Código, NB_DCH_BB) es superior al parámetro configurable correspondiente que indica el umbral de congestión (TX_POTENCIACT, CÓDIGOSCT, DCH_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre HSPA; si no, asignar voz CS sobre DCH.

Description

Método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN.
Campo de la invención
La presente invención pertenece al campo de comunicaciones móviles, y más específicamente a proporcionar un método para establecer llamadas de voz de la manera más eficaz desde el punto de vista de red, según las tecnologías futuras, tales como voz sobre HSPA, en las redes 3G.
Antecedentes de la invención
Actualmente, se implementa voz en todas las redes 3G sobre canal dedicado (DCH, Dedicated Channel) en parte de radio y MSC (Mobile Switching Centre, centro de conmutación móvil) en área de red central, por lo que los algoritmos de red internos no necesitan distinguir entre diferentes posibilidades de llamada de voz.
En los próximos años, llegarán nuevas posibilidades para voz de conmutación de circuitos (CS, Circuit Switch), las opciones serán:
-
Voz sobre DCH (utilizando MSC de núcleo CS y radio de Release 99).
Esta es la opción actual, en la que la voz se transporta con el códec AMR (Adaptive Multi-rate, Multi-tasa Adaptativa) estándar sobre un canal dedicado DCH (que es un canal definido en la Release 99 de las especificaciones 3GPP).
-
Voz sobre HSPA (utilizando acceso por paquetes de alta velocidad, radio HSPA y MSC de núcleo CS). Esta es una nueva posibilidad definida en la Release 7 3GPP de las normas. Consiste en mapear el códec AMR sobre un canal HSPA. El HSPA está compuesto por HSDPA en enlace descendente (un canal compartido) y HSUPA en enlace ascendente (nuevo canal DCH mejorado), por lo tanto más eficaz en cuanto a la inferfaz de radio.
En esta situación, es necesario un método de RNC (Radio Network Controller, Controlador de Red de Radio) para asignación de voz para asignar a los usuarios la opción de portadora de voz más conveniente para el operador.
En caso de congestión de códigos o potencia de la interfaz de radio, o en caso de congestión de recursos de banda base DCH, se prefiere utilizar HSPA para llevar el tráfico de voz. Pero en caso de que estén congestionados los recursos de banda base HSPA, es mejor transportar la voz sobre DCH.
Este método de RNC interno proporciona la oportunidad de establecer llamadas de voz de la manera más eficaz desde el punto de vista de red, y proporciona también la posibilidad de cambiar entre las opciones dependiendo de las condiciones de radio, garantizando un uso eficaz de la red y siendo transparente para el usuario.
Sumario de la invención
La invención se refiere a un método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN, llevándose a cabo dicha asignación de canal en el RNC según la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas del método.
En el presente método se dota previamente al RNC de la siguiente información para cada uno de los nodos B bajo su control:
-
utilización de recursos de nodos B, incluyendo al menos:
•
uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB)
•
uso de banda base DCH de nodo B (NB_DCH_BB)
•
uso de potencia de transmisión de nodo B (TX_potencia)
• uso de árbol de código de nodo B (Árbol_Código) -una pluralidad de parámetros configurables, incluyendo al menos:
•
un primer parámetro configurable (Voz_RAB_por_defecto) para indicar qué tipo de canal de voz CS RAB (Radio Access Bearer, Portador de Acceso de Radio), CS sobre DCH o CS sobre HSPA se asignará por defecto cuando no hay restricciones;
•
parámetro de umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_BBCT), para indicar desde qué nivel de uso de banda base HSPA el nodo B está en estado de congestión;
•
parámetro de umbral de congestión de banda base DCH (DCH_BBCT), para indicar desde qué nivel de uso de banda base DCH el nodo B está en estado de congestión;
•
parámetro de umbral de congestión de potencia TX (TX_POTENCIACT), para indicar desde qué nivel de potencia de transmisión el nodo B está en estado de congestión;
•
parámetro de umbral de congestión de códigos (CÓDIGOSCT), para indicar desde qué nivel de utilización de códigos de árbol el nodo B está en estado de congestión;
El método comprende:
-
analizar el valor del primer parámetro configurable (Voz_RAB_por_defecto);
•
en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS RAB sobre HSPA:
-analizar si el correspondiente uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB) es superior al parámetro de umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre DCH; si no, asignar voz CS sobre HSPA;
•
en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS sobre DCH:
-
analizar si al menos una de la al menos una variable que indica el nivel de utilización del nodo B correspondiente (TX_Potencia, Árbol_Código, NB_DCH_BB) es superior al parámetro configurable correspondiente que indica el umbral de congestión (TX_POTENCIACT, CÓDIGOSCT, DCH_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre HSPA; si no, asignar voz CS sobre DCH.
El método puede aplicarse o bien en el establecimiento de llamada o bien en un proceso de reconfiguración durante la llamada (en la misma célula o cuando se realiza un traspaso a otra célula).
Breve descripción de los dibujos
Para completar la descripción y con el fin de proporcionar una mejor comprensión de la invención, se proporciona un conjunto de dibujos. Dichos dibujos forman una parte integrante de la descripción e ilustran realizaciones preferidas de la invención, que no deberían interpretarse como restrictivas del alcance de la invención, sino sólo como ejemplos de cómo puede realizarse la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:
La figura 1 representa el flujo de llamada básico de una llamada CS.
La figura 2 muestra un diagrama de flujo del método. Descripción detallada de las realizaciones preferidas.
La presente invención consiste en un método de RNC para asignación de voz, en el que las entradas son (i) estado de recursos en tiempo real de nodo B y (ii) parámetros configurables; mientras que la salida es la asignación del tipo de canal de voz CS al usuario.
Cuando el equipo de usuario (UE, user equipment) intenta establecer una llamada de voz, se ejecutará un método de asignación de tipo de canal de voz de RNC en el RNC de modo que pueda decidirse qué tipo de canal de voz CS asignar al usuario. El método se llevará a cabo en el RNC porque el RB (Radio Bearer, Portador de Radio) se asigna entreel RNC3yelUE1.
En la figura 1 puede verse el flujo de llamada básico de una llamada CS. El MSC 4 recibe 10 el establecimiento de la llamada y entonces envía 11 una “solicitud de asignación RAB (Radio Access Bearer)” al RNC 3. Entonces el RNC 3 tiene que decidir qué tipo de canal asignar en el mensaje de establecimiento RB, que envía 12 al UE 2. El UE 1 entonces responde 13 al RNC 3 con un mensaje de establecimiento RB completo y el RNC 3 envía 14 una respuesta de asignación RAB de vuelta al MSC 4. Entonces el MSC 4 confirma 15 la llamada al UE 1.
Como se comentó anteriormente, los parámetros utilizados como entradas por la presente invención son los parámetros de estado en tiempo real de nodo B y algunos parámetros configurables. El RNC 3 recibe la información de la potencia transmitida por el nodo B 2, y tiene también información del uso del árbol de código, y el uso de banda base, por lo que el método de asignación de tipo de canal de voz de RNC tiene toda la información en el RNC 3 para verificar varias condiciones basándose en el estado del nodo B:
-
Potencia de nodo B. El protocolo de parte de aplicación de nodo B (NBAP, Node B Application Part) definido en la norma TS25.433 permite enviar esta información desde el nodo B 2 al RNC 3 sobre qué porcentaje de la potencia total está utilizándose. Con la HARQ (Hybrid Automatic Repeat ReQuest, Solicitud de repetición Automática Hibrida) en el nodo B, el HSDPA es más eficaz en cuanto a potencia que el DCH.
-
Utilización de árbol de código de nodo B. El RNC asigna diferentes códigos OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor, Factor de Ensanchamiento Variable Ortogonal) a los diferentes canales. Cada DCH utiliza un código dedicado. Y el HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel, Canal Compartido de Enlace Descendente de Alta Velocidad) utiliza un conjunto de códigos que se comparten por todos los usuarios que utilizan este canal. Por tanto, el HS-DSCH es más eficaz en cuando a códigos que el DCH.
-
Uso de banda base de nodo B DCH y HSPA. Una parte de los recursos de hardware se dedica a procesar los canales DCH y otra parte se dedica a procesar los canales HSPA. Esta información en porcentaje de la capacidad de banda base total utilizada se envía al RNC.
Con respecto a los parámetros configurables, será posible para el operador configurar varios parámetros que se almacenan en el RNC 3:
-
Voz_RAB_por_defecto para indicar cuál será el tipo de canal de voz CS RAB asignado por defecto cuando no hay restricciones.
-
HSPA_BBCT (HSPA Baseband Congestion Threshold, Umbral de Congestión de Banda Base HSPA) para indicar desde qué nivel de utilización de banda-base de nodo B HSPA está en estado de congestión y tienen que tomarse algunas mediciones.
-
DCH_BBCT (DCH Baseband Congestion Threshold, Umbral de Congestión de Banda Base DCH) para indicar desde qué nivel de utilización de banda base de nodo B DCH está en estado de congestión para tomar mediciones.
-
TX_POTENCIACT (TX Power Congestion Threshold, Umbral de Congestión de Potencia de Transmisión) para indicar desde qué nivel de potencia de transmisión el nodo B está en estado de congestión.
-
CÓDIGOSCT (Codes Congestion Threshold, Umbral de Congestión de Códigos) para indicar desde qué nivel de utilización de códigos, el nodo B está en estado de congestión.
Con los datos anteriores, el método de asignación de voz de RNC funcionará de esta manera:
• si el parámetro Voz_RAB_por_defecto es igual a 1, el RNC da prioridad alta a voz CS sobre HSPA, lo que significa que por defecto se utiliza el HSPA y sólo en caso de congestión de banda base HSPA de nodo B, se establecerá una voz CS sobre DCH. También se explica en la figura 2 como un diagrama de flujo:
En cada nueva llamada de voz iniciada en el RNC con Voz_RAB_por_defecto=1 (en pseudocódigo):
Si uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB) > umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_ BBCT) entonces
Asignar CS sobre DCH.
Si no
Asignar CS sobre HSPA.
• Si el parámetro Voz_RAB_por_defecto es igual a 0, el RNC da prioridad alta a voz CS sobre DCH, lo que significa que se utilizará por defecto CS sobre DCH y sólo en caso de que haya un problema de congestión en uso de potencia, utilización de árbol de código o banda base DCH de nodo B, se establecerá la voz CS sobre HSPA.
Por tanto, en cada nueva llamada de voz iniciada en el RNC, con Voz_RAB_por_defecto=0 (en pseudocódigo):
Si potencia de transmisión utilizada (TX_Poten>cia) > umbral de congestión de potencia de transmisión (TX_PO-TENCIACT) entonces
Asignar CS sobre HSPA.
Si no Si árbol de código de nodo B utilizado (Árbol_Código) > umbral de congestión de código (CODESCT) entonces
Asignar CS sobre HSPA.
Si no Si uso de banda base de parte DCH > umbral de congestión de banda base DCH (DCH_BBCT) entonces
Asignar CS sobre HSPA.
Si no
Asignar CS sobre DCH.
El mismo algoritmo puede aplicarse no sólo en el establecimiento de llamada sino también durante la llamada, por lo que cuando hay problemas de congestión pueden realizarse reconfiguraciones de un tipo de portador a otro. Por ejemplo, si hay problemas con congestión de. códigos, se disparan reconfiguraciones de llamadas sobre DCH a llamadas sobre HSDPA. La reconfiguración se realiza con el mensaje estándar de “Reconfiguración de Portador de Radio” (3GPP 25.331).
Además, cuando se realiza un traspaso desde una célula a otra si está muy congestionada entonces puede realizarse una reconfiguración a la nueva célula con un cambio en el tipo de canal utilizado.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN, llevándose a cabo dicha asignación de canal en el RNC (3) caracterizado porque el RNC (3) está dotado de la siguiente información para cada uno de los nodos B bajo su control:
    -
    utilización de recursos de nodos B, incluyendo al menos:
    •
    uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB)
    •
    uso de banda base DCH de nodo B (NB_DCH_BB)
    •
    uso de potencia de transmisión de nodo B (TX_potencia)
    • uso de árbol de código de nodo B (Árbol_Código) -una pluralidad de parámetros configurables, incluyendo al menos:
    •
    un primer parámetro configurable (Voz_RAB_por_defecto) para indicar qué tipo de canal de voz CS RAB, CS sobre DCH o CS sobre HSPA, se asignará por defecto cuando no hay restricciones;
    •
    parámetro de umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_BBCT), para indicar desde qué nivel de uso de banda base HSPA el nodo B está en estado de congestión;
    •
    parámetro de umbral de congestión de banda base DCH (DCH_BBCT), para indicar desde qué nivel de uso de banda base DCH el nodo B está en estado de congestión;
    •
    parámetro de umbral de congestión de potencia TX (TX_POTENCIACT), para indicar desde qué nivel de potencia de transmisión el nodo B está en estado de congestión;
    •
    parámetro de umbral de congestión de códigos (CÓDIGOSCT), para indicar desde qué nivel de utilización de códigos de árbol el nodo B está en estado de congestión;
    y porque el método comprende: -analizar el valor del primer parámetro configurable (Voz_RAB_por_defecto);
    •
    en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS RAB sobre HSPA:
    - analizar si el correspondiente uso de banda base HSPA de nodo B (NB_HSPA_BB) es superior al parámetro de umbral de congestión de banda base HSPA (HSPA_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre DCH; si no, asignar voz CS sobre HSPA;
    •
    en caso de que el valor Voz RAB por defecto corresponda al valor establecido para asignar CS sobre DCH:
    -
    analizar si al menos una de la al menos una variable que indica el nivel de utilización del nodo Bcorrespondiente (TX_Potencia, Árbol_Código, NB_DCH_BB) es superior al parámetro configurable correspondiente que indica el umbral de congestión (TX_POTENCIACT, CÓDIGOSCT, DCH_BBCT), y en ese caso asignar voz CS sobre HSPA; si no, asignar voz CS sobre DCH.
  2. 2.
    Método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN según la reivindicación 1, caracterizado porque el método se aplica en el establecimiento de llamada.
  3. 3.
    Método para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN según la reivindicación 1, caracterizado porque el método se aplica en un proceso de reconfiguración durante la llamada.
  4. 4.
    Entidad de red para asignación de tipo de canal de voz en redes UTRAN, en la que se implementa el método según cualquiera de las reivindicaciones1a4.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200802570
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 08.09.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H04W72/04 (2011.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    A
    EP 1422887 A2 (LUCENT TECHNOLOGIES INC) 26.05.2004, 1
    A
    "A resource management framework for IP based radio access networks". R. FERRUS, J. OLMOS, O. SALLENT, J. PEREZ-ROMERO, F. CASADEVALL; First Ambient Networks Workshop on Mobility Multiaccess and Network Management 2007. Pág.: 55-60. Disponible en: http://www.aroma-ist.upc.edu/publicdocuments/workshops/W11.pdf 1
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 27.05.2011
    Examinador M. Muñoz Sanchez Página 1/4
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud: 200802570
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200802570
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 27.05.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-10 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-10 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/4
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud: 200802570
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    EP 1422887 A2 (LUCENT TECHNOLOGIES INC) 26.05.2004
    D02
    "A resource management framework for IP based radio access networks". R. FERRUS, J. OLMOS, O. SALLENT, J. PEREZ-ROMERO, F. CASADEVALL; First Ambient Networks Workshop on Mobility Multiaccess and Network Management 2007. Pág.: 55-60. Disponible en: http://www.aromaist.upc.edu/publicdocuments/workshops/W11.pdf
  5. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    Se considera D01 el documento más próximo del estado de la técnica al objeto de la solicitud.
    Reivindicaciones independientes:
    Reivindicación 1:
    El documento D01 divulga un procedimiento para gestionar la potencia de transmisión que corresponde a cada uno de los servicios de un nodo B en función de la demanda de los mismos; en concreto se considera distribuir la potencia de transmisión entre servicios de voz por un lado y servicios HSDPA por otro. Se comienza realizando un reparto que posteriormente se modifica conforme se van registrando los datos de utilización de cada grupo de servicios asignando más potencia de transmisión a un servicio, o grupo de servicios, cuanto más se use. El sistema encargado del control/gestión es un RNC que recibe mensajes descriptivos del status de uso enviados por el nodo B. El documento D02 por su parte divulga un procedimiento que establece la lógica de control de admisión de una petición de sesión/conexión a una IP-UTRAN en función del índice de utilización de los recursos de radio y transporte. Estos índices se miden y se envían a un RNC que aplica la lógica de control de admisión. El resultado de la lógica de control es estimar la admisión con un una configuración de recursos por defecto o estimar la admisión con una configuración de menores prestaciones o desestimarla. En D02 también se contempla que los servicios de voz se presten mediante canales dedicados (DCH) y canales compartidos de enlace descendente de alta velocidad HS-DSCH (HSDPA). A pesar de que en ambos documentos se mencionan aspectos referidos a la gestión de recursos de los servicios de voz y se mencionan también los canales dedicados y de alta velocidad ninguno de los dos hace una consideración específica de la lógica de asignación del tipo de canal de voz que se plantea en la solicitud que es el problema técnico objetivo al que se da solución en esta reivindicación. Por tanto, la reivindicación 1 posee actividad inventiva según el artículo 8.1 de la Ley de Patentes.
    Reivindicación 8:
    El controlador de red reivindicado está configurado para ejecutar el procedimiento de la reivindicación 1 y, por tanto, en base a lo indicado para ésta posee actividad inventiva según el artículo 8.1 de la Ley de Patentes.
    Reivindicaciones dependientes:
    Reivindicaciones 2-7, 9, 10:
    Estas reivindicaciones dependen de las reivindicaciones 1 u 8 y por tanto poseen actividad inventiva según el artículo 8.1 de la Ley de Patentes.
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/4
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