ES2711546T3

ES2711546T3 - Método y sistema para planificar el enlace descendente en redes de evolución a largo plazo (LTE) basándose en calidad de servicio (QoS)

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Publication number: ES2711546T3
Application number: ES13706230T
Authority: ES
Inventors: Gutierrez Pablo Ameigeiras; Ortiz Jorge Navarro; Soler Juan Manuel Lopez; Perez Raquel Garcia; Tarrero Quiliano Perez; Hernando Javier Lorca
Original assignee: Telefonica SA
Current assignee: Telefonica SA
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2019-05-06
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: ES2429663A2; ES2429663R1; US20150131545A1; US9565697B2; EP2820905B1; EP2820905A1; WO2013127665A1; ES2429663B1

Abstract

Método para planificar el enlace descendente en redes de acceso de radio basándose en la calidad de servicio, que comprende realizar una planificación de paquetes para una pluralidad de terminales de usuario o UE basándose en información relativa a clases de calidad de servicio, QoS, estando dicha información relativa a clases de calidad de servicio, QoS, incluida en identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, recibidos desde un núcleo de paquetes evolucionado o EPC que proporciona servicios de comunicación a dichos terminales de usuario, UE, en el que dicho método comprende que dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, son al menos dos de un tipo de recurso, incluyendo una portadora de tasa de transmisión de bits garantizada, GBR, y una no GBR, una prioridad y un presupuesto de retardo de paquetes; la planificación se realiza siguiendo las siguientes estrategias de planificación: a) una regla de planificación para portadoras de tasa de transmisión de bits garantizada, GBR; b) una regla de planificación para portadoras no de tasa de transmisión de bits garantizada, no GBR, que soportan un tráfico dependiente del retardo; o c) una regla de planificación para otras portadoras no de tasa de transmisión de bits garantizada, no GBR, que soportan un tráfico elástico, y en el que dicha planificación de paquetes maximiza el número de dichos terminales de usuario, UE, que cumplen dichos parámetros de calidad de servicio, QoS, en la red, realizando las siguientes etapas: - definir un indicador de rendimiento de calidad Qi y una calidad objetivo TQQCI_m para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, incluyendo dicho indicador de rendimiento de calidad Qi dicha información relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un retardo de paquetes para, en el que tráfico dependiente del retardo comprende portadoras GBR y portadoras no GBR que soportan tráfico dependiente del retardo, o tasa de transmisión de datos para tráfico elástico, e incluyendo dicha calidad objetivo TQQCI_m dicha información relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un presupuesto de retardo de paquetes para tráfico dependiente del retardo o una tasa de transmisión de datos mínima para tráfico elástico; - definir una métrica TQQCI_m que depende del tipo de servicios que se transportan incluyendo tráfico dependiente del retardo o elástico para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que mide si el rendimiento de dicho número de terminales de usuario, UE, cumple su objetivo de rendimiento de calidad, que: para QCI que transportan tráfico dependiente del retardo es el Qi más alto de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio, y en el que se considera que un UE tiene suficiente calidad de canal de radio si sus mediciones de potencia recibida de señal de referencia, RSRP, y calidad recibida de señal de referencia, RSRQ, están por encima de umbrales predeterminados; y - para CQI que transportan tráfico elástico es el Qi más bajo de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio; - incluir un factor en la prioridad de un terminal de usuario, UE, correlacionado con una clase de calidad de servicio, QoS, que soporta un tráfico dependiente del retardo, comprendiendo dicho factor**Fórmula** y multiplicándose dicho factor por**Fórmula** en el que dicha prioridad de un terminal de usuario, UE, se define por el producto de los dos factores anteriores para dichas estrategias de planificación a) y b) o se calcula mediante el factor **Fórmula**para la estrategia de planificación c), y donde offset (desfase) significa la prioridad mínima, priorityAtTarget (prioridad en objetivo) es la prioridad lograda considerando dicho desfase cuando la métrica QQCI_m es igual a su objetivo, Wi[n] es el retardo de un paquete de cabeza de línea, HOL, de dicho terminal de usuario o UE en el intervalo de tiempo de transmisión o TTI n, TQQCI_m es la calidad objetivo, a es una constante, Ri[n,k] es la tasa de transmisión de datos soportada instantánea de un usuario i en un bloque de recursos k y en TTI n, y ri[n] es una tasa de transmisión de datos filtrados paso bajo que el usuario i ha recibido hasta TTI n; - modificar dicha prioridad del terminal de usuario, UE, multiplicándola por un factor Fm que considera la prioridad relativa de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, y el grado de cumplimiento de dicho indicador de rendimiento de calidad Qi con respecto a dicha calidad objetivo TQQCI_m para los terminales de usuario, UE, y los identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, en el que: - Fm es uno si todos de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, cumplen sus niveles de calidad objetivo correspondientes; o - la decisión para seleccionar Fm depende de la prioridad más alta de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, x que no cumple su calidad objetivo considerando: - si la prioridad del QCI x es más alta que la prioridad de QCI m, entonces el factor Fm será mucho menor que uno con el fin de reducir la prioridad de dicho QCI m; - si la prioridad del QCI x es más baja que la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm para portadoras dependientes del retardo es**Fórmula** y para portadoras no dependientes del retardo es**Fórmula** si la prioridad del QCI x es igual a la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm es igual a uno; y - combinar estrategias de planificación para dicho número de terminales de usuario, UE, de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que soportan dicho tráfico dependiente del retardo y un tráfico elástico cumpliendo:**Fórmula** donde: Pi QCIm es la prioridad modificada, y u(k) representa un bloque de recursos k que debe asignarse a una portadora u.

Description

DESCRIPCION

Metodo y sistema para planificar el enlace descendente en redes de evolucion a largo plazo (LTE) basandose en calidad de servicio (QoS)

Campo de la tecnica

La presente invencion se refiere, en general, a un metodo para planificar el enlace descendente en redes de evolucion a largo plazo (LTE) basandose en calidad de servicio (QoS), proporcionando dicho metodo una planificacion de paquetes para terminales de usuario y consiguiendo los correspondientes requisitos de QoS segun las especificaciones 3GPP.

Un segundo aspecto de la invencion se refiere a un sistema dispuesto para implementar el metodo del primer aspecto.

Estado de la tecnica anterior

La evolucion a largo plazo (LTE) es la siguiente etapa en sistemas 3G celulares, que representa basicamente una evolucion de normas de comunicaciones moviles actuales, tales como UMTS y GSM. Constituye la parte de acceso de radio de UMTS evolucionado, una norma de 3GPP que proporciona rendimientos globales de hasta 50 Mbps en el enlace ascendente y de hasta 100 Mbps en el enlace descendente. Usa un ancho de banda escalable desde 1,4 hasta 20 MHz con el fin de adecuarse a las necesidades de operadores de red que tienen diferentes asignaciones de ancho de banda. Tambien se espera que LTE mejore la eficiencia espectral en redes, permitiendo que las empresas operadoras proporcionen mas servicios de datos y voz sobre un ancho de banda dado. El termino LTE abarca la evolucion del acceso de radio a traves de UTRAN evolucionado (E-UTRAN). LTE va acompanado de una evolucion de los aspectos no de radio bajo el termino evolucion de arquitectura de sistemas (SAE) que incluye la red nucleo de paquetes evolucionado (EPC). LTE y SAE comprenden juntos el sistema de paquetes evolucionado (EPS).

La planificacion de paquetes desempena un papel esencial como parte de la gestion de recursos de radio para aumentar el rendimiento de redes de LTE. La estrategia a adoptarse en planificadores DL de LTE no esta definida por ninguna norma: soluciones nuevas y propietarias estan investigandose continuamente tanto por la industria como por la comunidad cientffica. Las estrategias de planificacion se disenan en general para maximizar el numero de usuarios soportados mientras se proporciona una calidad de servicio (QoS) minima. El contexto para la medicion de QoS lo define 3GPP con la introduccion de las denominadas portadoras EPS [1].

Uno de los elementos clave en la arquitectura EPS es la portadora EPS, que representa el equivalente del contexto PDP en nucleo UMTS. Segun la especificacion TS 23.203 de 3GGP [1], cada portadora EPS esta asociada a un unico identificador de clase de QoS (QCI). El QCI es un escalar que se usa como referencia para parametros espedficos de nodo que controlan el tratamiento de reenvfo de paquetes (por ejemplo, pesos de planificacion, umbrales de admision, umbrales de gestion de cola, configuracion de protocolo de capa de enlace, etc.) y que se han preconfigurado por el operador propietario del nodo (por ejemplo, eNodo B).

La especificacion 23.203 de 3GPP [1] define un conjunto de 9 QCI normalizados. Estos valores de QCI normalizados se asocian con caractensticas de calidad de servicio (QoS) que describen el tratamiento de reenvfo de paquetes de un flujo de datos de servicio (SDF) entre el UE y la PCEF en cuanto a las siguientes caractensticas de rendimiento: 1. Tipo de recurso (GBR o no GBR). Determina si se asignan permanentemente recursos de red dedicados relacionados con un valor de tasa de transmision de bits garantizada (GBR) a nivel de servicio o portadora. 2. Prioridad. Se usara para priorizar entre agregados SDF del mismo UE, y tambien se usara para priorizar entre agregados SDF de diferentes UE.

3. Presupuesto de retardo de paquetes (PDB). El presupuesto de retardo de paquetes (PDB) define un lfmite superior para el tiempo que puede retardarse un paquete entre el UE y la PCEF.

4. Tasa de perdida por errores de paquetes (PELR). La tasa de perdida por errores de paquetes (PELR) define un lfmite superior para la tasa de SDU (por ejemplo, paquetes IP) que se han procesado por el emisor de un protocolo de capa de enlace (por ejemplo, RLC en E UTRAN) pero que no se han entregado satisfactoriamente por el correspondiente receptor a la capa superior (por ejemplo, PDCP en E UTRAN).

Segun [1], estas caractensticas normalizadas no se senalizan en ninguna interfaz. Deben entenderse como directrices para la preconfiguracion de parametros espedficos de nodo para cada QCI. La correlacion uno a uno de valores de QCI normalizados con caractensticas normalizadas esta recogida en la tabla 1 extrafda de [1].

Tabla 1. Correlacion uno a uno de valores de QCI normalizados con caractensticas normalizadas de la TS 23.203 de

3GPP.

El uso de los diferentes QCI permite a los operadores diferenciar tratamientos de reenvfo de paquetes en la red para los diferentes servicios (HTTP, FTP, voz de conversacion, video, etc.). El uso de estos QCI y la correlacion de servicios con QCI es una decision del operador.

El parametro de prioridad es de particular relevancia para la planificacion del eNodo B. A este respecto, la especificacion de 3GPP indica lo siguiente: la planificacion entre diferentes agregados SDF debera basarse principalmente en el PDB. Si el objetivo establecido por el PDB ya no puede cumplirse para uno o mas agregados SDF de entre todos los UE que tienen suficiente calidad de canal de radio, entonces se usara la prioridad como sigue: en este caso un planificador cumplira el PDB de un agregado SDF a nivel de prioridad N en preferencia a cumplir el PDB de agregados SDF a nivel de prioridad N+1 hasta que se haya satisfecho la GBR del agregado SDF de prioridad N (en el caso de un agregado SDF GBR).

Por tanto, con el fin de cumplir las especificaciones de 3GPP, se promueven novedosas tecnicas de planificacion basandose en el cumplimiento de los parametros de QCI anteriormente definidos.

Problemas con las soluciones existentes

Existe una amplia variedad de soluciones de planificacion para el enlace descendente del sistema LTE. Sin embargo, la mayona de ellas son algoritmos de planificacion genericos que no tienen en cuenta los requisitos de QoS de los diferentes servicios. Estos algoritmos genericos se basan habitualmente en variaciones del denominado planificador de equidad proporcional (PF). El planificador de PF no tiene en cuenta ningun requisito de QoS, basando sus decisiones en la calidad de canal instantanea asf como en el rendimiento global promedio. Sin embargo unas pocas soluciones proporcionan ciertas garantfas de QoS, presentando tambien varias desventajas:

• La solucion en [2] proporciona un planificador para el enlace descendente de LTE que desacopla los dominios de tiempo y frecuencia. Esta solucion pretende transportar servicios y trafico de mejor esfuerzo que requieren una tasa de transmision de bits garantizada. La tasa de transmision de bits garantizada se satisface por medio del planificador de paquetes en el dominio del tiempo.

• La solucion en [3] considera diferentes clases de QoS y dos clasificaciones de QoS diferentes (tasa de transmision de bits garantizada y tasa de transmision de bits no garantizada). Esta propuesta aplica un tratamiento de planificacion diferenciado a cada clase de QoS.

• La solucion del documento US 20056917812 presenta una invencion con diferentes funciones de utilidad, cada una de ellas orientada hacia un criterio particular (retardo, rendimiento global, equidad de planificacion). Consideran una distincion de clase de usuario a traves de funciones de utilidad diferenciadas para diferentes clases de usuario, seleccionando en cada momento los usuarios con el valor de metrica mas favorable.

Si bien las soluciones de [2] y [3] tienen en cuenta algunos parametros de QoS y diferenciacion de trafico, no garantizan la satisfaccion de las caractensticas de QoS segun se especifica en las especificaciones de 3GPP (en particular [1]). La invencion del documento US 20056917812 tiene el inconveniente de que no proporciona una verdadera priorizacion de las clases de usuarios, ya que unicamente se distinguen por algun sesgo incluido en las funciones de utilidad correspondientes, mientras que no tratan realmente el cumplimiento de los parametros de QCI descritos en la tabla 1.

Sumario de la invencion

Es necesario ofrecer una alternativa al estado de la tecnica que cubra las lagunas encontradas en la misma, particularmente aquellas relacionadas con la falta de propuestas que permitan la aplicacion de tecnicas de planificacion para el enlace descendente de las redes de LTE que satisfagan las caractensticas de QoS segun se especifica en TS 23.203 de 3GPP [1].

Para ello, la presente invencion, en un primer aspecto, proporciona un metodo de planificacion de paquetes, como en la reivindicacion independiente 1, basandose en QoS para el enlace descendente de las redes de LTE, comprendiendo dicho metodo de planificacion de paquetes realizar una planificacion de paquetes para una pluralidad de terminales de usuario (UE) basandose en informacion relativa a clases de QoS.

A diferencia de las propuestas conocidas, el metodo de la invencion, de una manera caractenstica comprende recibir dicha informacion relativa a clases de QoS desde dichos terminales de usuario, incluida en identificadores de clase de QoS recibidos desde un nucleo de paquetes evolucionado que proporciona servicios de comunicacion a dichos terminales de usuario, maximizando el numero de usuarios que cumplen dichos parametros de QoS en la red.

El metodo comprende ademas recibir indicadores de calidad de canal desde dicha pluralidad de terminales de usuario y realizar dicha planificacion basandose tambien en dichos indicadores de calidad de canal recibidos. El metodo tambien comprende realizar dicha planificacion de paquetes garantizando que el lfmite superior de retardo indicado por el presupuesto de retardo de paquetes no se supera para ninguno de los terminales de usuario y, en caso de que el lfmite superior de retardo no pueda garantizarse, tambien comprende realizar una priorizacion entre dichos paquetes basandose en dicho identificador de clase de prioridad.

A continuacion, los terminos “portadora” y “usuario” se emplean de manera intercambiable por motivos de simplicidad a lo largo de todo el texto, aunque en la practica un usuario puede establecer mas de una portadora. Sin embargo, los expertos en la tecnica pueden realizar los cambios necesarios en la descripcion para hacer referencia a portadoras espedficas para cada usuario, sin alejarse de las ideas presentadas en esta invencion.

Para una realizacion, dicha planificacion de paquetes realiza las siguientes estrategias de planificacion:

a) una regla de planificacion para portadoras GBR;

b) una regla de planificacion para portadoras no GBR que soportan un trafico dependiente del retardo; y c) una regla de planificacion para otras portadoras no GBR que soportan un trafico elastico.

Otras realizaciones del metodo del primer aspecto de la invencion se describen segun las reivindicaciones 2 a 13 adjuntas, y en una seccion posterior relativa a la descripcion detallada de varias realizaciones.

Un segundo aspecto de la invencion se refiere a un sistema, como en la reivindicacion independiente 9, para planificar el enlace descendente en redes de evolucion a largo plazo (LTE) basandose en la calidad de servicio (QoS), que comprende:

- una pluralidad de terminales de usuario; y

- un planificador de paquetes configurado para realizar una planificacion de paquetes para dicha pluralidad de terminales de usuario basandose en informacion relativa a clases de QoS.

A diferencia de los sistemas conocidos para planificar el enlace descendente en redes de evolucion a largo plazo (LTE), el sistema del segundo aspecto de la invencion comprende ademas un nucleo de paquetes evolucionado que proporciona servicios de comunicacion a dichos terminales de usuario y configurado para enviar identificadores de clase de QoS, incluyendo dicha informacion relativa a clases de QoS, a dicho planificador de paquetes, y porque dicho planificador de paquetes esta configurado para usar dichos identificadores de clase de QoS recibidos para realizar dicha planificacion de paquetes con el fin de maximizar el numero de usuarios que cumplen dichos parametros de QoS.

El sistema del segundo aspecto de la invencion esta dispuesto para implementar el metodo del primer aspecto. La invencion se define por las reivindicaciones adjuntas.

Se considera que las realizaciones y/o ejemplos de la siguiente descripcion que no estan cubiertos por las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la presente invencion.

Breve descripcion de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y caractensticas se entenderan mas completamente a partir de la siguiente descripcion detallada de realizaciones, con referencia a las figuras adjuntas, que deben considerarse de manera ilustrativa y no limitativa, en las que:

La figura 1 muestra el concepto basico de la solucion de planificacion de paquetes basandose en QoS para redes de LTE, segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 2 muestra el diagrama de flujo para calcular el factor de multiplicacion Fm, segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 3 muestra un ejemplo de los resultados de la distribucion de rendimiento global de UE para web y FTP aplicando un planificador de equidad proporcional sin considerar aspectos de QoS.

La figura 4 muestra un ejemplo de los resultados del retardo de paquetes para flujos de trafico de YouTube aplicando un planificador de equidad proporcional sin considerar aspectos de QoS.

La figura 5 muestra los resultados de la distribucion de rendimiento global de UE para web y FTP aplicando el planificador orientado a QoS propuesto, segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 6 muestra los resultados del retardo de paquetes para flujos de trafico de YouTube aplicando el planificador orientado a QoS propuesto, segun una realizacion de la presente invencion.

La figura 7 muestra una realizacion a modo de ejemplo de la solucion de planificacion propuesta que ilustra las partes constituyentes de la presente invencion.

Descripcion detallada de varias realizaciones

La presente invencion presenta un nuevo metodo de planificacion para redes de LTE que cumple los correspondientes requisitos de QoS segun las especificaciones de 3GPP. El esquema general del diseno de planificacion se representa esquematicamente en la figura 1. Los terminales de usuario (UE) notifican sus indicaciones de calidad de canal (CQI) 1 al eNodo B, y el nucleo de paquetes evolucionado (EPC) tambien envfa 2 informacion relacionada con QoS tal como QCI, ARP, MBR, GBR, etcetera. Con la ayuda de la informacion de estado de cola de cada UE, el planificador asigna los recursos disponibles en tiempo y frecuencia a los UE activos 4. La propuesta para el diseno de planificacion global incluye las siguientes partes:

• Una propuesta de planificacion para portadoras GBR que pretende garantizarles un presupuesto de retardo de paquetes (PDB).

• Una propuesta de planificacion para portadoras no GBR que soportan trafico dependiente del retardo (por ejemplo, senalizacion IMS, voz, video, flujo continuo en directo, juegos interactivos, etc.). Esta propuesta pretende garantizarles un presupuesto de retardo de paquetes (PDB).

• Una propuesta de planificacion para portadoras no GBR para trafico elastico (por ejemplo, www, e-mail, ftp, video progresivo, etc.). Esta propuesta pretende proporcionar a estas portadoras una tasa de transmision de datos minima.

• Un mecanismo de integracion que pretende combinar las diferentes disciplinas de planificacion para portadoras GBR y no GBR usando la prioridad relativa de los QCI y su QoS. Si la capacidad no es suficiente para conseguir los requisitos de QoS para todas las portadoras en la celula, el mecanismo de integracion cumplira los requisitos de QoS de las portadoras con prioridad superior a expensas de las portadoras con prioridad inferior.

Ademas, puede aplicarse una planificacion semipersistente que reserve determinados bloques de recursos para portadoras correlacionadas con QCI de conversacion (por ejemplo, QCI 1 para voz de conversacion), aunque esto no forma parte de la invencion actual.

Propuesta para portadoras GBR

Esta propuesta esta dirigida a flujos correlacionados con QCI GBR excepto QCI 1, es decir excepto voz de conversacion (que puede utilizar una planificacion semipersistente). Se basa en el planificador de reglas logantmicas [4] con una funcion modificada para calcular la prioridad del flujo, permitiendo un mejor control del retardo de paquetes.

La propuesta de planificacion para portadoras GBR calcula la prioridad en cada bloque de recursos k y TTI n como:

donde Pi[n,k] indica la prioridad del usuario i en el bloque de recursos k y TTI n, Ri[n,k] es la tasa de transmision de datos soportada instantanea del usuario i en el bloque de recursos k y en TTI n, r[n] es la tasa de transmision de datos filtrados paso bajo que el usuario i ha recibido hasta TTI n, offset (desfase) significa la prioridad minima, priorityAtTarget (prioridad en objetivo) es la prioridad lograda (mas el desfase) cuando la metrica de rendimiento de calidad es igual a su objetivo, Wi[n] es el retardo del paquete de cabeza de lmea (HOL) del usuario i en TTI n, TQocLm es el retardo objetivo para portadoras de QCI m (es decir, el PDB de QCI m) y a es una constante.

f r

l rM In 1] j

Debe observarse que el ultimo factor 1 es la prioridad basada en el planificador de equidad proporcional, mientras que la fraccion con el exponencial tiene en cuenta el retardo de paquetes y su valor objetivo.

Las constantes en la ecuacion anterior son parametros que pueden seleccionarse para optimizar el rendimiento. No obstante, se proponen los siguientes valores:

• La prioridad minima debe ser igual a 1 x el factor de equidad proporcional (PF), es decir offset = 1.

• La prioridad cuando el retardo del paquete HOL es igual al PDB de QCI m debe ser superior (por ejemplo, x2,5) a la prioridad de otros servicios cuando tienen un rendimiento muy bajo. Suponiendo por ejemplo que n[n]=100 kbps como el peor de los casos para flujos de trafico de mejor esfuerzo, y que R[n,k]=40 Mbps / 50 RBs 40.000 kbps i

R, [n, k] < _______________ "50 RBs _ s

rjtn]

como mucho, entonces 1 ¹⁰⁰ ^kbps . Entonces, puede seleccionarse priorityAtTarget = 8 x 2,5 = 20 de modo que este QCI tendra una prioridad muy superior a los QCI de mejor esfuerzo cuando su rendimiento sea bajo.

• La prioridad debe ser estable y baja (por ejemplo, proxima al factor PF) si el retardo de paquete HOL esta lejos de su objetivo. Cuando el retardo de paquete HOL esta proximo a su objetivo, debe aumentar rapidamente a priorityAtTarget x el factor PF. Finalmente, si el retardo de paquete es superior a su objetivo, la prioridad debe aumentar adicionalmente. Sin embargo, tras un cierto valor por encima de su objetivo, la prioridad sera muy alta pero estable con el fin de evitar que un usuario se apropie de todos los recursos y provoque una carencia a otros usuarios. Con todas estas consideraciones, un valor adecuado podria ser a = 35.

Sin embargo tambien es posible cualquier otro valor, siempre que se siga el esquema propuesto.

Propuesta para portadoras no GBR que soportan trafico dependiente del retardo

Para portadoras correlacionadas con QCI que soportan trafico dependiente del retardo, se propone aplicar el mismo metodo de planificacion propuesto para portadoras GBR. Como en el caso de las portadoras GBR, pretende garantizar el presupuesto de retardo de paquetes del QCI.

Para estas portadoras no GBR, la MBR se supone que se controla mediante PDN-GW, por ejemplo usando un conformador de colector de testigos para cada portadora.

Propuesta para portadoras no GBR que soportan trafico elastico

Para portadoras correlacionadas con QCI que soportan trafico elastico, se propone simplemente aplicar el planificador de equidad proporcional que proporciona un equilibrio interesante entre equidad y eficiencia espectral. Para cada bloque de recursos k y TTI n, se selecciona el usuario con la prioridad mas alta para la transmision. La prioridad de cada usuario (con datos para transmitir) se calcula (en cada bloque de recursos k y TTI n) como:

P [n,k ] Ri[n,k]

r [n]

Propuesta para la integracion de los diferentes planificadores

Se requiere la integracion de las propuestas anteriores de estrategias de planificacion, que difieren para diferentes QCI, en una unica solucion. Debe observarse que la planificacion semipersistente para QCI 1 (voz de conversacion) se deja fuera de esta integracion.

La presente invencion propone que la integracion se base en el parametro de prioridad de las caractensticas de QCI normalizadas de cada QCI. Segun [1], el parametro de prioridad debe entenderse del siguiente modo:

“Si el objetivo establecido por el PDB ya no puede cumplirse para uno o mas agregados SDF de entre todos los UE que tienen suficiente calidad de canal de radio, entonces la prioridad se usara como sigue: en este caso un planificador cumplira el PDB (presupuesto de retardo de paquetes) de agregados SDF a nivel de prioridad N en preferencia a cumplir el PDB de agregados SDF a nivel de prioridad N+1”.

Puesto que es diffcil garantizar un presupuesto de retardo de paquetes para portadoras que soportan trafico elastico, esta invencion propone modificar ligeramente el criterio:

“Si el objetivo establecido por el PDB ya no puede cumplirse para uno o mas agregados SDF de entre todos los UE que tienen suficiente calidad de canal de radio, entonces la prioridad se usara como sigue: en este caso un planificador cumplira el criterio de calidad de agregados SDF a nivel de prioridad N en preferencia a cumplir el criterio de calidad de agregados SDF a nivel de prioridad N+1”.

Basandose en el criterio anterior, se propone definir un indicador de rendimiento de calidad Qi para cada portadora, y, adicionalmente, un objetivo de calidad TQoa_m que establece el nivel de calidad mmimo que debe percibir una portadora correlacionada con QCI m:

• Los QCI que transportan servicios dependientes del retardo (por ejemplo, trafico correlacionado con portadoras GBR, senalizacion IMS, voz, video, flujo continuo en directo, juegos interactivos, etc.): Qi es un KPI que mide el retardo, se recomienda aplicar una version de filtrado paso bajo, aunque es valida cualquier estimacion adecuada del retardo para la presente invencion, experimentado por los paquetes de la portadora i; TQc,a_m se propone que sea el presupuesto de retardo de paquetes para QCI m.

• Los QCI que transportan servicios elasticos (por ejemplo, www, e-mail, ftp, video progresivo, etc.): Qi es un KPI que mide el rendimiento global, se recomienda aplicar una version de filtrado paso bajo, aunque es valida cualquier estimacion adecuada del rendimiento global para la presente invencion, experimentado por la portadora i; TQoa_m se propone que sea una tasa de transmision de datos minima para QCI m.

Basandose en la metrica del objetivo de rendimiento de calidad TTQoa_m, se propone ademas definir una metrica Qoa_m como:

• Los QCI que transportan servicios dependientes del retardo: el Qi mas alto de entre todas las portadoras que corresponden al ^qCⁱ m y que “tienen suficiente calidad de canal de radio”. Puede considerarse que un UE tiene “suficiente calidad de canal de radio” si sus mediciones de RSRP y RSRQ estan por encima de umbrales predeterminados, aunque tambien son posibles otros criterios.

• Los QCI que transportan servicios de mejor esfuerzo: el Qi mas bajo de entre todas las portadoras que corresponden a QCI m y que “tienen suficiente calidad de canal de radio”.

QQci_m mide el rendimiento de la portadora con la peor calidad de entre todas las portadoras con QCI m.

Basandose en la metrica QQci_m, se propone modificar la prioridad de un usuario i correlacionado con QCI m multiplicandolo por un factor Fm, que es el mismo para todos los usuarios de QCI m. Y la nueva prioridad de la portadora i viene dada por la expresion:

P,eCCm [n, k ] = p [n, k ] x F m

El factor propuesto pretende modificar las prioridades de portadora segun sus metricas de calidad. Hay muchas alternativas para calcular el factor multiplicador Fm. Una de tales posibilidades se ilustra en la figura 2, que considera solo UE con suficiente calidad de canal de radio segun cualquier criterio adecuado. Cualquier otra estrategia que tenga en cuenta los cumplimientos relativos de las calidades objetivo anteriormente definidas tambien se considerara apropiada para la invencion propuesta.

El procedimiento propuesto para seleccionar el factor Fm para QCI m es tal como sigue. Si todos los QCI cumplen sus correspondientes niveles de calidad objetivo, el factor es igual a uno. De lo contrario, la decision depende del QCI de prioridad mas alta que no cumpla su calidad objetivo (con suficiente calidad de canal de radio), concretamente QCI x tal como se explica a continuacion.

Si la prioridad de QCI x es mayor que QCI m (tal como se indica mediante el criterio del parametro de prioridad), este factor reducira mucho la prioridad de portadora i de QCI m con el fin de dejar algunos recursos para ese usuario. Un posible valor de Fm = 0,1 se propone en este caso, sin excluir cualquier otro valor dependiente de la implementacion.

Si su prioridad es menor, el factor para portadoras dependientes del retardo es igual a:

y para portadoras no dependientes del retardo es igual a

Estos factores obtienen valores superiores a uno cuando no se cumple el objetivo (ya sea rendimiento global o retardo), de lo contrario son inferiores a uno. Por tanto, esto ayuda a elevar ligeramente QCI m cuando su objetivo no se cumple, pero, de lo contrario, deja recursos para el QCI x de menos prioridad.

Cuando la prioridad de QCI x es igual a la de QCI m, el factor es igual a uno. Finalmente, la propuesta de integracion servira en cada TTI n y cada bloque de recursos k a la portadora u que cumpla:

donde u(k) representa que el bloque de recursos k debe asignarse a la portadora u.

Resultados de la simulacion

Con el fin de someter a prueba el metodo de planificacion propuesto, se ha implementado en el enlace descendente de un simulador de red de LTE casi dinamico. Sus principales parametros y suposiciones se presentan en la tabla 2. Los siguientes servicios se someten a prueba como ejemplo: YouTube, navegacion web y FTP, aunque no se excluyen otros servicios en la presente invencion (especialmente servicios GBR).

Tabla 2. Parametros principales para las simulaciones dinamicas de LTE

Tal como sugiere la tabla 1, QCI 6 se reserva para YouTube, QCI 8 para navegacion web y QCI 9 para trafico FTP (de mejor esfuerzo). La prioridad se clasifica, por tanto, mas alta para YouTube, menor para navegacion web y finalmente la mas baja para FTP.

Solo se simulan usuarios en la celula central de una rejilla hexagonal de 13 celulas. Las celulas restantes transmiten una potencia constante y son solo fuente de interferencia. Los usuarios no vanan su ubicacion geografica con el tiempo, y por tanto, su perdida de trayectoria determimstica y desvanecimiento de sombra permanece invariable durante la vida util del usuario. Sin embargo, los usuarios experimentan un proceso de desvanecimiento rapido que se actualiza en cada intervalo de tiempo de transmision (TTI) basandose en el perfil de retardo de potencia tfpico en medio urbano (TU) de ITU. Se considera una configuracion de unica entrada multiples salidas (SIMO) con dos antenas de recepcion, y se modela con combinacion de relacion maxima ideal (MRC) en el receptor. El simulador proporciona una distribucion de factor de geometna (factor G) que encaja con exactitud los resultados para el escenario en exterior de macrocelula presentado en [5]. La correlacion a nivel de enlace-a-sistema se basa en el modelo de metrica SIR eficaz exponencial (EESM) [6].

Los usuarios se crean segun un proceso de Poisson cuya carga de celula ofrecida media se controla mediante un parametro de simulacion.

La descarga de video progresivo de YouTube se ha implementado siguiendo el modelo descrito en [8]. Por motivos de convergencia, la duracion del video se limito a 120 segundos. La tasa de codificacion de video siguio la distribucion descrita en [7]. Se incluye un modelo de navegacion web simplificado [7]: cada usuario descarga una unica pagina en cada sesion de navegacion web. La sesion de navegacion web termina en cuanto se completa la descarga y el usuario desaparece despues de eso. Por motivos de simplicidad, los efectos de TCP y HTTP no estan incluidos, y se supone que cada pagina web es una unica carga util (ubicada en el eNodo B) de tamano de 2 MB. De forma similar, las sesiones de FTP se han modelado usando un valor fijo para el tamano de archivo (1 MB).

Se considera una carga de celula de 12 Mbps (de carga alta), y un PDB de 300 ms para portadoras de YouTube. Resultados de referencia (planificador de equidad proporcional, no orientado a QoS)

Los resultados con un planificador de equidad proporcional convencional sin considerar aspectos de QoS se presentan en las figuras 3 y 4.

Puede verse que las distribuciones de rendimiento global para usuarios web y FTP son casi iguales, porque un planificador de PF no proporciona ninguna diferenciacion de QoS (ambas se consideran de mejor esfuerzo).

Tambien resulta evidente que los usuarios de YouTube experimentan un retardo que no esta esencialmente limitado. Si se considera un PDB de 300 ms tal como se indica en la tabla 1 para QCI 6 (video progresivo), entonces el retardo real supera claramente este valor para una proporcion significativa de usuarios. Esto origina pausas de reproduccion y por tanto una experiencia de calidad deteriorada.

Resultados con el planificador orientado a QoS propuesto, PDB (YouTube) = 300 ms

Las figuras 5 y 6 representan los correspondientes resultados aplicando el planificador descrito en la invencion propuesta.

La figura 6 muestra que el retardo de YouTube en este caso esta claramente por debajo del objetivo de 300 ms. Los flujos de trafico de YouTube se tratan con una prioridad superior, privando asf a usuarios web y FTP de algunos recursos. Esto se aprecia en la figura 5 en comparacion con la solucion de PF en la figura 3: la distribucion de rendimiento global se desplaza ligeramente hacia la izquierda en el primer caso, ya que algunos de sus recursos se asignan para usuarios de video. La ganancia de rendimiento para YouTube merece claramente la pena frente a la perdida de rendimiento global para trafico elastico.

Un caso de uso de esta invencion es una red de acceso de radio de evolucion a largo plazo que consiste en eNodos B que implementan un planificador de paquetes para dar servicio a diferentes portadoras. El operador correlaciona el trafico de diferentes servicios con las correspondientes portadoras segun sus poltticas predefinidas haciendo uso del parametro de QCI. Un ejemplo de correlacion de servicios con QCI se ha proporcionado en la introduccion.

La figura 7 muestra una realizacion a modo de ejemplo que ilustra las partes constituyentes de la invencion descrita, aunque no se excluyen otras posibilidades dependiendo de las necesidades de implementacion reales. Esta realizacion debe ubicarse en el eNodo B y puede consistir en una combinacion de elementos de software, hardware o firmware. El bloque (71) recopila los diferentes QCI que describen los flujos de datos presentes en la celula, cada uno con una prioridad diferente segun especifica el parametro de prioridad en el QCl, y calcula los valores de rendimiento global promedio, filtrados paso bajo, necesarios en las decisiones de planificacion. El bloque (72) tambien recopila los valores de CQI (indicador de calidad de canal) apropiados que expresan la calidad de canal instantanea experimentada por cada usuario, y estima los correspondientes valores de rendimiento global instantaneos. Si se considera una portadora GBR (bloque 73), se aplica el planificador dependiente del retardo descrito en la presente invencion (bloque 74); de lo contrario las acciones dependen del tipo de trafico (bloque 75). Tambien se gestionan flujos de datos dependientes del retardo con el planificador dependiente del retardo en el bloque (74); de lo contrario se aplica un planificador de equidad proporcional convencional en el bloque (76). Finalmente se lleva a cabo una integracion de los diferentes planificadores con sus factores Fm apropiados en el bloque (77).

Ventajas de la invencion

Las ventajas tecnicas de la solucion de planificacion propuesta, en comparacion con otros enfoques, son:

• El planificador propuesto para portadoras GBR, y para portadoras no GBR que soportan trafico dependiente del retardo, puede garantizar un presupuesto de retardo de paquetes cumpliendo asf los criterios de QoS definidos en 3GPP [1].

• Si no hay suficientes recursos para cumplir con el criterio de QoS para todas las portadoras, la solucion de planificacion propuesta puede garantizar el objetivo de calidad mmimo (presupuesto de retardo de paquetes para portadoras que soportan servicios dependientes del retardo o tasa de transmision de datos minima para portadoras que soportan trafico elastico) de los QCI de mayor prioridad a expensas de los QCI de menor prioridad. Por tanto, se consigue una priorizacion de servicios segun las recomendaciones dadas por 3GPP en [1].

Ademas, la invencion propuesta permite mejorar la calidad de experiencia de los usuarios dando como resultado mejores valores de rendimiento global de celula y por tanto la posibilidad de aumentar los ingresos.

Siglas

3G Third Generation; tercera generacion

3GPP Third Generation Partnership Project; proyecto de asociacion de tercera generacion

AMBR Aggregate Maximum Bit Rate; tasa de transmision de bits maxima agregada

CQI Channel Quality Indicator; indicador de calidad de canal

DL Downlink; enlace descendente

EESM Exponential Effective SINR Metric; metrica SINR eficaz exponencial

EPC Evolved Packet Core; nucleo de paquetes evolucionado

EPS Evolved Packet System; sistema de paquetes evolucionado

E-UTRAN Enhanced Universal Terrestrial Radio Access Network; red de acceso de radio terrestre universal mejorada

FDD Frequency Division Duplex; duplexacion por division de frecuencia

FTP File Transmission Protocol; protocolo de transferencia de archivos

GBR Guaranteed Bit Rate; tasa de transmision de bits garantizada

GSM Global System for Mobile Communications; sistema global de comunicaciones moviles

HARQ Hybrid Automatic Repeat Request; peticion de repeticion automatica tubrida

HOL Head of Line; cabeza de lmea

HTTP Hyper Text Transfer Protocol; protocolo de transferencia de hipertexto

IMS IP Multimedia Subsystem; subsistema multimedia IP

IP Internet Protocol; protocolo de Internet

ITU International Telecommunications Union; union internacional de telecomunicaciones

KPI Key Performance Indicator; indicador de rendimiento clave

LTE Long Term Evolution; evolucion a largo plazo

MBR Maximum Bit Rate; tasa de transmision de bits maxima

MRC Maximum Ratio Combining; combinacion de relacion maxima

MPS Multimedia Priority Services; servicios de prioridad multimedia

PCEF Policy Control Enforcement Function; funcion de ejecucion de control de polfticas

PDB Packet Delay Budget; presupuesto de retardo de paquetes

PDCP Packet Data Convergence Protocol; protocolo de convergencia de datos por paquetes PDN-GW Packet Data Network Gateway; pasarela de red de datos por paquetes

PDP Packet Data Protocol; protocolo de datos por paquetes

PELR Packet Error Loss Rate; tasa de perdida por errores de paquetes

PF Proportional Fair; equidad proporcional

QCI QoS Class Identifier, identificador de clase de QoS

QoS Quality of Service; calidad de servicio

RLC Radio Link Control; control de enlace de radio

RSRP Reference Signal Received Power; potencia recibida de senal de referencia

RSRQ Reference Signal Received Quality; calidad recibida de senal de referencia

SAE System Architecture Evolution; evolucion de arquitectura de sistemas

SDF Service Data Flow; flujo de datos de servicio

SDU Service Data Unit; unidad de datos de servicio

SIMO Single Input Multiple Output; unica entrada multiples salidas

TCP Transmission Control Protocol; protocolo de control de transmision

TS Technical Specification; especificacion tecnica

TTI Transmission Time Interval; intervalo de tiempo de transmision

TU Typical Urban; tfpico en medio urbano

UE User Equipment; equipo de usuario

UMTS Universal Mobile Telecommunication System; sistema universal de telecomunicaciones moviles UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network; red de acceso de radio terrestre universal WWW World Wide Web

Bibliografia

[1] 3GPP TS 23.203 V8.11.0. 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Services and System Aspects; Policy and charging control architecture (Release 8).

[2] G. Monghal et al. “QoS Oriented Time and Frequency Domain Packet Schedulers for the UTRAN Long Term Evolution”, Proceedings of the 67th IEEE Vehicular Technology Conference (VTC '08), pags. 2532-2536, mayo de 2008.

[3] Y. Zaki et al. “Multi-QoS-aware Fair Scheduling for LTE”, en 2011 IEEE 73rd Vehicular Technology Conference: vTc2011-Spring, Budapest, Hungna, 15-18 de mayo de 2011.

[4] Bilal Sadiq, Seung Jun Baek y Gustavo de Veciana, “Delay-Optimal Opportunistic Scheduling and Approximations: The Log Rule”, IEEE/a Cm Transactions on Networking, abril de 2011.

[5] N. Wei et al, “Baseline E-UTRA Downlink Spectral Efficiency Evaluation”, Vehicular Technology Conference, 2006. VTC 2006-Fall, pags. 1-5, septiembre de 2006.

[6] Y. Blankenship et al, “Link Error Prediction Methods for Multicarrier Systems”, Vehicular Technology Conference, 2004. VTC 2004-Fall, vol. 6, pags. 4175-4179, 26-29 de septiembre de 2004.

[7] Pablo Ameigeiras, Juan J. Ramos-Munoz, Jorge Navarro-Ortiz, Preben Mogensen, Juan M. Lopez-Soler, “QoE oriented cross-layer design of a resource allocation algorithm in beyond 3G systems”, Computer Communications, vol. 33, pags. 571-582, 2010.

[8] Pablo Ameigeiras, Juan J. Ramos-Munoz, Jorge Navarro-Ortiz, Jose A. Zamora-Cobo, Juan M. Lopez-Soler, “Analysis and Modeling of the YouTube Traffic”, enviado en agosto de 2011 a Elsevier's Computer Communications journal (pendiente de aceptacion).

Claims

REIVINDICACIONES

Metodo para planificar el enlace descendente en redes de acceso de radio basandose en la calidad de servicio, que comprende realizar una planificacion de paquetes para una pluralidad de terminales de usuario o UE basandose en informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, estando dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, incluida en identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, recibidos desde un nucleo de paquetes evolucionado o EPC que proporciona servicios de comunicacion a dichos terminales de usuario, UE, en el que dicho metodo comprende que dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, son al menos dos de un tipo de recurso, incluyendo una portadora de tasa de transmision de bits garantizada, GBR, y una no GBR, una prioridad y un presupuesto de retardo de paquetes;

la planificacion se realiza siguiendo las siguientes estrategias de planificacion:

a) una regla de planificacion para portadoras de tasa de transmision de bits garantizada, GBR;

b) una regla de planificacion para portadoras no de tasa de transmision de bits garantizada, no GBR, que soportan un trafico dependiente del retardo; o

c) una regla de planificacion para otras portadoras no de tasa de transmision de bits garantizada, no GBR, que soportan un trafico elastico, y en el que

dicha planificacion de paquetes maximiza el numero de dichos terminales de usuario, UE, que cumplen dichos parametros de calidad de servicio, QoS, en la red, realizando las siguientes etapas:

- definir un indicador de rendimiento de calidad Qi y una calidad objetivo TQQci_m para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, incluyendo dicho indicador de rendimiento de calidad Qi dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un retardo de paquetes para, en el que trafico dependiente del retardo comprende portadoras GBR y portadoras no GBR que soportan trafico dependiente del retardo, o tasa de transmision de datos para trafico elastico, e incluyendo dicha calidad objetivo TQQci_m dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un presupuesto de retardo de paquetes para trafico dependiente del retardo o una tasa de transmision de datos minima para trafico elastico;

- definir una metrica TQQc_m que depende del tipo de servicios que se transportan incluyendo trafico dependiente del retardo o elastico para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que mide si el rendimiento de dicho numero de terminales de usuario, UE, cumple su objetivo de rendimiento de calidad, que:

para QCI que transportan trafico dependiente del retardo es el Qi mas alto de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio, y en el que se considera que un UE tiene suficiente calidad de canal de radio si sus mediciones de potencia recibida de senal de referencia, RSRP, y calidad recibida de senal de referencia, RSRQ, estan por encima de umbrales predeterminados; y

- para CQI que transportan trafico elastico es el Qi mas bajo de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio;

- incluir un factor en la prioridad de un terminal de usuario, UE, correlacionado con una clase de calidad de servicio, QoS, que soporta un trafico dependiente del retardo, comprendiendo dicho factor

y multiplicandose dicho factor por

en el que dicha prioridad de un terminal de usuario, UE, se define por el producto de los dos factores anteriores para dichas estrategias de planificacion a) y b) o se calcula mediante el factor
para la estrategia de planificacion c), y donde

offset (desfase) significa la prioridad mmima,

priorityAtTarget (prioridad en objetivo) es la prioridad lograda considerando dicho desfase cuando la metrica Qoci_m es igual a su objetivo,

Wi[n] es el retardo de un paquete de cabeza de lmea, HOL, de dicho terminal de usuario o UE en el intervalo de tiempo de transmision o TTI n,

TQocLm es la calidad objetivo,

a es una constante,

Ri[n,^] es la tasa de transmision de datos soportada instantanea de un usuario i en un bloque de recursos k y en TTI n, y

n[n] es una tasa de transmision de datos filtrados paso bajo que el usuario i ha recibido hasta TTI n;

- modificar dicha prioridad del terminal de usuario, UE, multiplicandola por un factor Fm que considera la prioridad relativa de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, y el grado de cumplimiento de dicho indicador de rendimiento de calidad Qi con respecto a dicha calidad objetivo TQQci_m para los terminales de usuario, UE, y los identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, en el que:

- Fm es uno si todos de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, cumplen sus niveles de calidad objetivo correspondientes; o

- la decision para seleccionar Fm depende de la prioridad mas alta de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, x que no cumple su calidad objetivo considerando:

- si la prioridad del QCI x es mas alta que la prioridad de QCI m, entonces el factor Fm sera mucho menor que uno con el fin de reducir la prioridad de dicho QCI m;

- si la prioridad del QCI x es mas baja que la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm para portadoras dependientes del retardo es

y para portadoras no dependientes del retardo es

- si la prioridad del QCI x es igual a la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm es igual a uno; y

- combinar estrategias de planificacion para dicho numero de terminales de usuario, UE, de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que soportan dicho trafico dependiente del retardo y un trafico elastico cumpliendo:

donde:

PiQCIm es la prioridad modificada, y

u(k) representa un bloque de recursos k que debe asignarse a una portadora u.
2. Metodo segun la reivindicacion 1, comprendiendo el metodo ademas recibir indicadores de calidad de canal desde dicha pluralidad de terminales de usuario y realizar dicha planificacion basandose tambien en dichos indicadores de calidad de canal recibidos.
3. Metodo segun la reivindicacion 1, que comprende realizar dicha planificacion de paquetes garantizando que el lfmite superior de retardo indicado por dicho presupuesto de retardo de paquetes no se supera para ninguno de dichos terminales de usuario, UE.
4. Metodo segun la reivindicacion 3, en el que el metodo comprende, si no puede garantizarse que dicho lfmite superior de retardo no se supera para todos de dichos terminales de usuario, UE, realizar una priorizacion entre dichos paquetes, en cuanto a dicha planificacion de paquetes, basandose en dicho identificador de clase de calidad de servicio, QoS.
5. Metodo segun la reivindicacion 1, en el que dicha regla para portadoras de tasa de transmision de bits garantizada, GBR, de dichas etapas a) y b) garantiza a dichas portadoras de tasa de transmision de bits garantizada, GBR, un presupuesto de retardo de paquetes.
6. Metodo segun la reivindicacion 5, en el que dicha regla para otras portadoras no GBR de dicha etapa c) garantiza que se dote a dichas portadoras no GBR de una tasa de transmision de datos minima.
7. Metodo segun la reivindicacion 6, que comprende ademas combinar dichas estrategias de planificacion para dichas portadoras de tasa de transmision de bits garantizada, GBR, y dichas portadoras no de tasa de transmision de bits garantizada, no GBR, usando una prioridad relativa de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS.
8. Metodo segun la reivindicacion 7, en el que dicha combinacion de dichas estrategias de planificacion se basa en un parametro de prioridad de dichas caractensticas de identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, normalizadas de cada uno de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS.
9. Sistema para planificar el enlace descendente en redes de acceso de radio basandose en calidad de servicio, que comprende:

- una pluralidad de terminales de usuario o UE;

- un planificador de paquetes configurado para realizar una planificacion de paquetes para dicha pluralidad de terminales de usuario, UE, basandose en informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS; y - una arquitectura de nucleo de paquetes evolucionado para proporcionar servicios de comunicacion a dichos terminales de usuario, UE, y configurada para enviar identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, incluyendo dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, a dicho planificador de paquetes en el que dicho planificador de paquetes esta configurado para usar dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, siendo estos ultimos al menos dos de un tipo de recurso, incluyendo una portadora de tasa de transmision de bits garantizada, GBR, y una no GBR, una prioridad y un presupuesto de retardo de paquetes;

la planificacion se realiza siguiendo las siguientes estrategias de planificacion:

a) una regla de planificacion para portadoras de tasa de transmision de bits garantizada, GBR;

b) una regla de planificacion para portadoras no de tasa de transmision de bits garantizada, no GBR, que soportan un trafico dependiente del retardo; o

c) una regla de planificacion para otras portadoras no de tasa de transmision de bits garantizada, no GBR, que soportan un trafico elastico, y en el que

el planificador de paquetes esta configurado para maximizar el numero de dichos terminales de usuario, UE, que cumplen dichos parametros de calidad de servicio, QoS, en la red, mediante:

- definir un indicador de rendimiento de calidad Qi y una calidad objetivo TQQci_m para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, incluyendo dicho indicador de rendimiento de calidad Qi dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un retardo de paquetes para trafico dependiente del retardo, en el que trafico dependiente del retardo incluye portadoras GBR y portadoras no GBR que soportan trafico dependiente del retardo, o tasa de transmision de datos para trafico elastico, e incluyendo dicha calidad objetivo TQoci_m dicha informacion relativa a clases de calidad de servicio, QoS, con un presupuesto de retardo de paquetes para trafico dependiente del retardo o una tasa de transmision de datos minima para trafico elastico;

- definir una metrica Qoc/_m que depende del tipo de servicios que se transportan incluyendo trafico dependiente del retardo o mejor elastico para cada una de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que mide si el rendimiento de dicho numero de terminales de usuario, UE, cumple su objetivo de rendimiento de calidad, que:

- para QCI que transportan trafico dependiente del retardo es el Qi mas alto de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio, y en el que se considera que un UE tiene suficiente calidad de canal de radio si sus mediciones de potencia recibida de senal de referencia, RSRP, y calidad recibida de senal de referencia, RSRQ, estan por encima de umbrales predeterminados; y

- para CQI que transportan trafico elastico es el Qi mas bajo de entre todas las portadoras que corresponden al QCI m y que tienen suficiente calidad de canal de radio;

- incluir un factor en la prioridad de un terminal de usuario, UE, correlacionado con una clase de calidad de servicio, QoS, que soporta un trafico dependiente del retardo, comprendiendo dicho factor

y multiplicandose dicho factor por

en el que dicha prioridad de un terminal de usuario, UE, se define por el producto de los dos factores

anteriores para dichas estrategias de planificacion a) y b) o se calcula mediante el factor
para la estrategia de planificacion c), y donde

offset (desfase) significa la prioridad minima,

priorityAtTarget (prioridad en objetivo) es la prioridad lograda considerando dicho desfase cuando la metrica Qoc/_m es igual a su objetivo,

Wi[n] es el retardo de un paquete de cabeza de lmea (HOL) de dicho terminal de usuario o UE en el intervalo de tiempo de transmision o TTI n,

TQQCi_m es la calidad objetivo,

a es una constante,

Ri[n,^] es la tasa de transmision de datos soportada instantanea de un usuario i en un bloque de recursos k y en TTI n, y

n[n] es una tasa de transmision de datos filtrados paso bajo que el usuario i ha recibido hasta TTI n;

- modificar dicha prioridad del terminal de usuario, UE, multiplicandola por un factor Fm que considera la prioridad relativa de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, y el grado de cumplimiento de dicho indicador de rendimiento de calidad Qi con respecto a dicha calidad objetivo TQQCI_m para los terminales de usuario, UE, y los identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, en el que:

- Fm es uno si todos de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, cumplen sus niveles de calidad objetivo correspondientes; o

- la decision para seleccionar Fm depende de la prioridad mas alta de dichos identificadores de clase de calidad de servicio, QoS, x que no cumple su calidad objetivo considerando:

- si la prioridad del QCI x es mas alta que la prioridad de QCI m, entonces el factor Fm sera mucho menor que uno con el fin de reducir la prioridad de dicho QCI m;

- si la prioridad del QCI x es mas baja que la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm para portadoras dependientes del retardo es

y para portadoras no dependientes del retardo es

- si la prioridad del QCI x es igual a la prioridad de dicho QCI m, entonces el factor Fm es igual a uno; y

- combinar estrategias de planificacion para dicho numero de terminales de usuario, UE, de dichas clases de calidad de servicio, QoS, que soportan dicho trafico dependiente del retardo y un trafico elastico cumpliendo:

donde:

PiQCIm es la prioridad modificada, y

u(k) representa un bloque de recursos k que debe asignarse a una portadora u.

Sistema segun la reivindicacion 9, que comprende medios dispuestos para realizar las etapas del metodo segun cualquier reivindicacion anterior.

Sistema segun la reivindicacion 9, en el que dicho planificador de paquetes es un planificador dependiente del retardo para dicha GBR y para dicha no GBR que soporta dicho trafico dependiente del retardo.

Sistema segun la reivindicacion 9, en el que dicho planificador de paquetes es un planificador de equidad proporcional para dicha no GBR que soporta dicho trafico elastico.

Sistema segun la reivindicacion 9, en el que dicho planificador de paquetes esta ubicado en el eNodo B.