ES2898058T3 - Método y aparatos para la radiobúsqueda de terminal móvil en una red celular móvil - Google Patents

Abstract

Un método de radiobúsqueda de una terminal móvil en una red celular móvil que incluye los pasos de a. definir una pluralidad de conjuntos de LAC/TAC en un orden temporal, en donde cada conjunto de LAC/TAC incluye al menos un área de LAC/TAC que consta de un cierto número de celdas, b. transmitir mensajes de radiobúsqueda en las celdas definidas en el conjunto de LAC/TAC que corresponde al primer conjunto de LAC/TAC del orden temporal determinado mediante al menos un canal de radiobúsqueda, c. repetir el paso b. para el conjunto de LAC/TAC posterior de acuerdo con el orden temporal determinado en caso de que el procedimiento de radiobúsqueda no fuera exitoso, en donde los mensajes de radiobúsqueda en las celdas para el conjunto de LAC/TAC actual se retransmiten para un número predefinido n de veces en donde el número n se puede establecer para cada conjunto de LAC/TAC individualmente, caracterizado porque un período entre las retransmisiones de mensajes de radiobúsqueda para al menos un conjunto de LAC/TAC se ajusta automáticamente dependiendo de al menos una de la carga real en el canal de radiobúsqueda utilizado o la capacidad máxima del canal de radiobúsqueda utilizado o la prioridad de la terminal o servicio móvil.

Description

DESCRIPCIÓN

Método y aparatos para la radiobúsqueda de terminal móvil en una red celular móvil

La presente invención se refiere a un método, una red celular móvil y una plataforma de radiobúsqueda para la radiobúsqueda de una terminal móvil en una red celular móvil.

Las redes celulares como el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) del Proyecto de Asociación de Tercera generación (3GPP), Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), Evolución a Largo Plazo (LTE), o la Quinta generación (5G) constan de una pluralidad de celdas desde y hacia las cuales se traspasan los suscriptores móviles en tanto que se proporciona la continuidad de servicio. Cuando el servicio se termina y la conexión activa se libera, el usuario puede continuar moviéndose y su ubicación no se conoce cuando la red quiere establecer una nueva conexión con este suscriptor. Para obtener información de la ubicación de este suscriptor móvil, se utiliza un llamado procedimiento de radiobúsqueda que se estandariza por 3GPP. El procedimiento de radiobúsqueda es similar para todas las tecnologías de red mencionadas anteriormente y se explica en lo siguiente para la red de GSM.

La radiobúsqueda se realiza para una llamada terminada móvil (MTC) o un servicio de datos que se dirige a este suscriptor, por ejemplo, recibir un correo electrónico, un mensaje, o un comando asociado con aplicaciones de Internet de las cosas (IoT). El procedimiento de radiobúsqueda se inicia por la red por la difusión de un mensaje de solicitud de radiobúsqueda. Para el ejemplo de las redes de GSM, este mensaje se difunde en el Canal de Control Común (CCCH) para los servicios de conmutación de circuitos (CS), o en el Canal de Control Común de Paquetes (PCCCH) para los servicios conmutados de paquetes (PS). Se hace referencia a "M. Mouly, M.-B. Pautet, The GSM System for Mobile Communications, Telecom Publishing, 1992, ISBN: 0945592159, http://dl.acm.org/citation.cfm?id=573838".

Para evitar la radiobúsqueda amplia de red, se define un llamado Código de Área de Ubicación (LAC) para agrupar varias celdas, en las cuales se buscará por radiobúsqueda la terminal del usuario. Un LAC consta de 1 a n celdas y habitualmente las celdas de un controlador de estación base (BSC) o controlador de red de radio (RNC) definen un LAC. Las áreas de LAC también pueden ser más grandes, por ejemplo, hasta un área de un servidor de centro de conmutación móvil (MSS), o más pequeñas, por ejemplo, al configurar dos o más LAC para un área de BSC/RNC.

Para los servicios de datos de PS, se definen las llamadas Áreas de encaminamiento, que habitualmente son un subconjunto de un Área de Ubicación. Estas áreas de encaminamiento son utilizadas por las terminales que se unen al Servicio General de Radio de Paquetes (GPRS) [https://en.wikipe- dia.org/wiki/Mobility_management]. En LTE se definen las llamadas Áreas de Seguimiento, cada una de las cuales que consta de un conjunto de celdas de LTE. El término Código de área de seguimiento (TAC) se utiliza en LTE para agrupar una o varias celdas a una llamada área de seguimiento, en la que se buscará por radiobúsqueda la terminal. Para simplificar, el término LAC se utiliza en esta descripción que representa tanto LAC como TAC.

En UMTS, se configura un canal de radiobúsqueda lógica en el canal físico de control común secundario (S-CCPCH). En LTE, la terminal busca el identificador temporal de red de radio de radiobúsqueda (P-RNTI) dentro de la transmisión de canal físico de control de enlace descendente (PDCCH). Entonces procede a decodificar el canal de radiobúsqueda (PCH), que se asigna en el canal físico compartido de enlace descendente (PDSCH).

Todas estas tecnologías tienen en común que varias celdas se agrupan en un área, en la cual la terminal se busca por radiobúsqueda cuando la red intenta establecer una conexión con este usuario. Por el bien de la simplicidad, la siguiente descripción utiliza nuevamente el sistema de GSM como una referencia.

El problema de las soluciones de técnica anterior es la eficiencia inadecuada del procedimiento de radiobúsqueda con tasas de éxito muy por debajo de 100%, es decir, una cantidad considerable de intentos de radiobúsqueda sigue sin tener éxito. Esto significa que la terminal del usuario se busca por radiobúsqueda, pero la radiobúsqueda no se responde y, por consiguiente, no se establecerá la conexión. Los suscriptores se percatan de la radiobúsqueda no exitosa de la siguiente manera:

Parte A: En una llamada originada móvil (MOC), la señal para marcar comienza después de la radiobúsqueda exitosa de la parte B. El silencio se presenta siempre que la radiobúsqueda no haya sido exitosa. Después de este período de silencio, la llamada se encamina al buzón de voz de la parte B.

Parte B: Si la radiobúsqueda de un MTC no es exitosa, la llamada se encamina al buzón de voz del suscriptor y el intento de radiobúsqueda se cuenta como fallido. El suscriptor llamado no estaba accesible. Lo mismo se aplica a los servicios de datos de PS, para los cuales no se notifica al suscriptor sobre la recepción de un correo electrónico o un mensaje/comando en caso de que la radiobúsqueda no haya sido exitosa.

La tasa de éxito de radiobúsqueda se monitorea permanentemente en redes móviles. Incluso para diferentes combinaciones de radiobúsqueda de identidad de suscriptor móvil temporal (TMSI) e identidad de suscriptor móvil internacional (IMSI) y múltiples repeticiones, la tasa de éxito de radiobúsqueda está muy por debajo de 100%.

Procedimientos de radiobúsqueda de técnica anterior como se describe en "M. Mouly, M.-B. Pautet, The GSM System for Mobile Communications, Telecom Publishing, 1992, ISBN: 0945592159, http://dl.acm.org/citation.cfm?id=573838" proporcionan flexibilidad en términos de definición de los identificadores de estación móvil (TMSI, IMSI), número de repeticiones y temporizadores entre repeticiones. En las redes de tecnología de acceso de múltiples radios (Multi-RAT), se utiliza una llamada indicación de pre-radiobúsqueda [ver 3GPP TR 23.908, "Technical Specification Group Core Network; Technical Report on Pre-paging", 2001, http://www.3gpp.org] para evitar el encaminamiento de llamadas al elemento de servidor de centro de conmutación de servicios móviles (MSC) incorrecto. Esta funcionalidad es beneficiosa para los MTC, por ejemplo, en redes de segunda generación (2G), tercera generación (3G) a las que se presta el servicio por diferentes elementos de red de servidor de MSC y la terminal del suscriptor que se mueve entre la Red de Acceso de Radio 2G y 3G (RAN).

La radiobúsqueda de acuerdo con la tecnología de última generación utilizada en los sistemas de 3GPP GSM (2G), UMTS (3G), y LTE se describe en 3GPP TS 23.108, "Technical Specification Group Core Network (CN); Mobile radio interface layer 3 specification, Core network protocols - Stage 2", 2011, http://www.3gpp.org; 3GPP TS 24.301, "Technical Specification Group Core Network and Terminals; Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS); Stage 3", 2013, http://www.3gpp.org_; 3GPP TS 36.304, "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode", 2013, http://www.3gpp.org_; 3GPP TS 36.331, "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E- UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol specification", 2013, http://www.3gpp.org_; 3GPP TS 44.060, "Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) - Base Station System (BSS) interface; Radio Link Control / Medium Access Control (RLC/M^a C) protocol", 2013, http://www.3gpp.org y "Eberspacher, H.-J. Vogel, C. Bettstetter, GSM Global System for Mobile Communication, Verlag Teubner, Stuttgart, 3. Auflage 2001, ISBN 3-519-26192-8". Los inconvenientes son las bajas tasas de éxito de radiobúsqueda que son insuficientes para la introducción de nuevos servicios y aplicaciones.

US 2008/0293437 A1 divulga un método de radiobúsqueda de una terminal móvil en una red celular móvil en donde los mensajes de radiobúsqueda se envían a celdas que pertenecen a diferentes LAC/TAC en un orden temporal predefinido. Se conocen métodos similares de US 2014/0155109 A1, WO 01/45449 A1 y WO 2008/011779 A1.

El objetivo de la presente invención es un cambio de procedimientos de radiobúsqueda de última generación y la introducción de una preparación de radiobúsqueda sofisticada para mejorar su tasa de éxito. El flujo de mensaje de radiobúsqueda entre la red móvil y la terminal móvil no se cambiará, por consiguiente, esta invención no requiere cambios de los procedimientos de radiobúsqueda de 3GPP estandarizados existentes. La estandarización del intercambio de datos entre los nodos de la red móvil es beneficiosa para facilitar la interoperabilidad entre las entidades de red implicadas, así como para el procedimiento de optimización del conjunto de LAC soportado por la terminal propuesta.

Esta solución también tiene el objetivo de mejoras para las redes que constan de múltiples redes móviles terrestres públicas (PLMN). Se ha iniciado un proceso de consolidación de red en todo el mundo, en el que dos (o más) redes en un país se fusionan y los suscriptores obtienen acceso a ambas redes utilizando la itinerancia nacional. El propósito principal de la presente invención es incrementar la accesibilidad de los suscriptores, que es esencial para la introducción de nuevos servicios en el área de IoT y conducción autónoma con LTE-Avanzado (LTE-A) y la próxima tecnología de 5G.

La invención se expone en la reivindicación 1 de método, así como en las reivindicaciones 17 (red celular móvil) y 18 (plataforma de radiobúsqueda) de aparato. Los aspectos preferidos del método son la presente materia de las reivindicaciones dependientes.

La red móvil puede soportar el 2G, 3G, 4G o cualquier norma próxima tal como 5G. El método es compatible con los métodos de radiobúsqueda existentes como se sugiere por la norma mencionada y, por consiguiente, se puede implementar posteriormente en un sistema existente. El término técnico utilizado LAC (Código de Área de Ubicación) se define en las normas 2G, 3G. El término Código de área de seguimiento (TAC) se utiliza en LTE para agrupar una o varias celdas a una llamada área de seguimiento, en la que se buscará por radiobúsqueda la terminal. Para simplificar, el término LAC se utiliza en esta descripción que representa tanto LAC como TAC, así como cualquier otro respectivo término utilizado en las normas próximas como 5G, a manera de ejemplo. El método se puede realizar por una plataforma de radiobúsqueda dedicada que se puede integrar en redes celulares móviles existentes por una entidad separada en comunicación con componentes existentes de la red o se puede implementar directamente por hardware/software en un componente existente del sistema. El método como se reivindica es una potenciación del procedimiento de radiobúsqueda estandarizado en 3GPP. La presente invención introduce un concepto completamente nuevo para una adaptación de área de radiobúsqueda dinámica en las redes de fusión actuales. Esta funcionalidad mejora la tasa de éxito de radiobúsqueda y, por consiguiente, la accesibilidad de los suscriptores móviles y proporciona beneficios, especialmente para consolidar las redes móviles dentro de una PLMN. El objetivo principal de esta invención es incrementar la accesibilidad de los suscriptores móviles y dispositivos para proporcionar la base para nuevas aplicaciones móviles como la conducción autónoma o loT en LTE-A y la tecnología de 5G próxima.

Cada conjunto de LAC incluye una o más áreas de LAC. Un área de LAC se puede entender como un cierta área geográfica que se define por un grupo de celdas. La característica esencial de la presente invención es la adaptación dinámica de la LAC en la que se transmiten los mensajes de radiobúsqueda. En caso de un intento de radiobúsqueda no exitoso, el área de LAC y las celdas se modifican para mejorar la tasa de éxito del siguiente intento de radiobúsqueda. La modificación se realiza al conmutar al siguiente conjunto de LAC. En detalle, el primer intento de radiobúsqueda comienza con el primer conjunto de LAC de la pluralidad de conjuntos de LAC definidos. Si este intento no es exitoso, se selecciona el segundo conjunto de LAC y se enviarán mensajes de radiobúsqueda en las celdas incluidas en el segundo conjunto de LAC. Si el segundo intento tampoco es exitoso, se seleccionará el tercer conjunto de LAC para la transmisión de los mensajes de radiobúsqueda. El procedimiento se repite hasta que se hayan seleccionado todos los conjuntos de LAC disponibles o sea exitoso un intento de radiobúsqueda.

Los mensajes de radiobúsqueda usualmente se transmiten a través de un canal de control dedicado también llamado canal de radiobúsqueda. Se pueden utilizar uno o más canales de radiobúsqueda.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, al menos un conjunto de LAC posterior incluye todas las áreas de LAC del conjunto de LAC anterior más al menos un área de LAC adicional. Por consiguiente, se realiza una extensión dinámica del área de LAC para la radiobúsqueda. De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, al menos un conjunto de LAC posterior corresponde al conjunto de LAC anterior en donde al menos un área de LAC se ha reemplazado por otra área de LAC.

De acuerdo con la invención, los mensajes de radiobúsqueda en las celdas para el conjunto de LAC actual se retransmiten para un número predefinido n de veces en las que el número n se puede establecer para cada conjunto de LAC individualmente. A más alto es el número de retransmisiones, mejor es la tasa de éxito del procedimiento de radiobúsqueda. Sin embargo, el número de retransmisión se debe limitar con respecto a los recursos disponibles de los canales de radiobúsqueda.

Se logrará un compromiso para optimizar la eficiencia de radiobúsqueda de acuerdo con la capacidad del por lo menos un canal de radiobúsqueda. Por consiguiente, un período entre las retransmisiones de mensajes de radiobúsqueda para al menos un conjunto de LAC se ajusta automáticamente dependiendo de la carga real en el canal de radiobúsqueda utilizado y/o con respecto a la capacidad máxima del canal de radiobúsqueda utilizado y/o dependiente de la prioridad de la terminal móvil y/o servicio, en donde el período se disminuye preferentemente en caso de una carga más baja y/o una prioridad más alta y se incrementa en caso de una carga más alta y/o prioridad más baja.

Se prefiere particularmente cuando se establece un valor de período mínimo y/o máximo para un intervalo de período permisible, en donde el valor de período mínimo se ajusta en un valor apropiado para superar los agujeros de cobertura habituales a corto plazo, tal como muescas de desvanecimiento temporales o efectos de desvanecimiento lento. El valor de período máximo se puede establecer dependiendo del servicio y/o de acuerdo con las estadísticas disponibles con respecto a la tasa de éxito de los intentos de radiobúsqueda anteriores en la ubicación esperada de la terminal móvil. Por ejemplo, el valor de período máximo se establecerá dependiendo de la aplicación. Para los servicios de fondo de acuerdo con el atributo de calidad de servicio (QoS) clase de tráfico para 2G y 3G, se tolera un período más largo que para los servicios interactivos, de transmisión en tiempo real o de conversación. Para LTE, la diferenciación específica de servicio se realiza de acuerdo con el identificador de clase de QoS (QCI). Además, se realizará una separación de acuerdo con la prioridad de usuario, preferentemente mediante el atributo de QoS específico de usuario Asignación/Prioridad de retención (ARP).

En caso de una carga alta en los canales de radiobúsqueda o procedimientos de radiobúsqueda de situación de sobrecarga de diferentes terminales se retardarán. Puede ser útil definir una estrategia de programación adecuada para la retransmisión de mensajes de radiobúsqueda tan pronto como estén disponibles recursos de canal adicionales. De acuerdo con un aspecto preferido, una retransmisión retardada de un mensaje de radiobúsqueda se puede conceder con puntos de crédito para cada terminal móvil individualmente en donde la cantidad de puntos de crédito concedidos incrementa en conjunto con un retardo más grande del período de retransmisión. Por medio de las terminales de puntos de crédito se puede dar prioridad a la retransmisión de mensajes de radiobúsqueda. Por ejemplo, la terminal con la más alta cantidad de puntos de crédito se favorece para la retransmisión.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención en caso de que la carga en el canal de radiobúsqueda exceda un cierto umbral, se realiza la retransmisión de mensajes de radiobúsqueda para terminales móviles de alta prioridad con un período entre el valor de período mínimo y máximo en donde la retransmisión de terminales móviles de baja prioridad puede exceder el valor de período máximo.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, se activa una reconfiguración de canales de radiobúsqueda en caso de que la carga actual en al menos un canal de radiobúsqueda exceda un umbral predefinido en donde la reconfiguración incluye la reconfiguración de canales de tráfico a canales de control comunes utilizados como canales de radiobúsqueda. Por consiguiente, la capacidad de canal de radiobúsqueda disponible puede ser temporal o se puede incrementar permanentemente. Para evitar una activación frecuente del procedimiento de reconfiguración, se puede introducir una histéresis. También es posible establecer un valor máximo para el número permisible de procesos de reconfiguración, incluyendo una reconfiguración de canales de tráfico a canales de control comunes y un límite máximo adicional para el número permisible de reconfiguraciones de canales de control comunes a canales de tráfico.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, se introduce un procedimiento de LAC aleatorio. Este procedimiento se puede llevar a cabo en caso de que todos los intentos de radiobúsqueda anteriores no tuvieran éxito. Durante el procedimiento de LAC aleatorio, el conjunto de LAC posterior para la transmisión de mensajes de radiobúsqueda se selecciona aleatoriamente de la pluralidad definida de conjuntos de LAC.

Una característica esencial de la presente invención es el registro de información con respecto a los intentos de radiobúsqueda llevados a cabo en el pasado. Por consiguiente, se puede obtener información estadística que se podría utilizar para futuros procedimientos de radiobúsqueda, en particular para la definición de la pluralidad de conjuntos de LAC que se van a utilizar para el procedimiento de radiobúsqueda de una cierta terminal móvil. La agregación de información estadística se puede realizar por la introducción de un contador que indica el número de intentos de radiobúsqueda realizados para el respectivo conjunto de LAC en una base de suscriptor hasta que la radiobúsqueda fue exitosa. Después de cada intento de radiobúsqueda de un cierto conjunto de LAC, el respectivo contador se incrementa. Después de un intento de radiobúsqueda exitoso, el estado de contador se almacenará para su procesamiento posterior y el contador se reestablece. Adicionalmente, se puede aplicar una operación de filtración al número contado de intentos de radiobúsqueda por conjunto de LAC.

Como ya se indicó anteriormente de acuerdo con un aspecto preferido de la invención, se puede llevar a cabo un procedimiento de optimización de conjunto de LAC. Este procedimiento puede optimizar el orden temporal de la pluralidad definida de conjuntos de LAC a fin de mejorar el rendimiento de radiobúsqueda. El orden temporal de los conjuntos de LAC se puede adaptar con respecto al entorno de la terminal móvil y/o con respecto a un perfil de movimiento almacenado de la terminal móvil y/o a la información estadística almacenada con respecto a los conjuntos de LAC o terminal móvil, por ejemplo, el número contado de intentos de radiobúsqueda para los conjuntos de LAC definidos. Por ejemplo, el orden temporal de un primer y segundo conjunto de LAC se conmuta en caso de que el valor de contador del primer conjunto de LAC exceda un umbral superior y el valor de contador del segundo conjunto de LAC sea más bajo que un umbral inferior.

Además, se podría evaluar y considerar un historial de éxito de radiobúsqueda y/o un historial de cambios de celdas exitosos y/o datos de rastreo de móviles de prueba y/o datos de sistemas de red de autooptimización durante este procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

La patente europea (EP) 2773149 B1 presenta un método para optimizar la gestión de movilidad en redes celulares. El principio básico es una base de datos para los cambios de celda exitosos y no exitosos y la generación de la lista de celdas diana con base en el historial de cambios de celda exitosos. Estos datos también se podrían utilizar como entrada para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC para incluir o excluir celdas específicas hacia o desde el área de LAC. El historial de cambios de celda exitosos se utilizará para optimizar la secuencia de los conjuntos de LAC utilizados para la radiobúsqueda en el procedimiento de optimización de conjunto de LAC. Preferentemente, los datos de rastreo de móviles de prueba también se pueden considerar para una optimización de la secuencia de conjunto de LAC. Adicionalmente, un sistema de red de autooptimización (SON) puede proporcionar relaciones de vecindario. Las relaciones de vecindario actualizadas se transferirán desde el sistema de SON mediante la red móvil y la unidad de entrada/salida a la plataforma inventiva.

De acuerdo con un aspecto preferido, la secuencia de conmutación de un primer conjunto de LAC a un segundo conjunto de LAC se puede definir por un patrón de aumento con base en los resultados del procedimiento de optimización de conjunto de LAC. Por ejemplo, la radiobúsqueda comenzará, por ejemplo, con un LAC y, en caso de que este intento inicial no sea exitoso, se adicionará un segundo LAC al primer LAC. Esto se puede lograr cambiando de un primer conjunto de LAC (por defecto) (incluyendo el primer LAC) a un segundo conjunto de LAC en donde el segundo conjunto de LAC preferentemente incluye el primer y segundo LAC.

De acuerdo con un aspecto adicional preferido de la invención, la configuración de una o múltiples celdas en una o múltiples tecnologías de red a un área de LAC y la configuración de una o varias áreas de LAC a un conjunto de LAC se actualiza periódicamente con base en las distancias geográficas de las estaciones base desde una posición maestra definida. Por consiguiente, se habilita una generación automática de actualizaciones de conjuntos de LAC para múltiples tecnologías de red con base en las distancias geográficas de las estaciones base desde una posición maestra.

Puede ser posible que la terminal analice un informe de medición e identifique una celda diana adecuada para la movilidad. Posteriormente, la terminal informa posteriormente a la red sobre la identidad de celda de la celda diana adecuada y LAC en la que pronto será accesible, en donde la red utiliza esta información recibida de la terminal para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, al menos uno de la pluralidad de conjunto de LAC incluye celdas de una segunda red celular móvil permitiendo de esta manera el procedimiento de radiobúsqueda entre redes. En caso de que un conjunto de LAC se refiera a una segunda red celular móvil, se envía una solicitud de radiobúsqueda desde la primera red celular móvil a la segunda red celular móvil, en particular al nodo responsable de la transmisión de mensajes de radiobúsqueda. El nodo apropiado se puede seleccionar por medio de una tabla coincidente almacenada en la red celular móvil. Esta tabla vincula áreas de LAC individuales de la primera red celular móvil con celdas/nodos de la segunda red. También es concebible que los conjuntos de LAC incluyan celdas soportan RAT variables. La segunda red celular móvil puede ser ya sea una red nacional adicional o una red celular móvil extranjera operada en un país diferente.

La presente invención también se dirige a una red celular móvil adaptada para llevar a cabo el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores. Por consiguiente, las ventajas como se explican anteriormente también se aplican al sistema inventivo.

Finalmente, la invención se refiere a una plataforma de radiobúsqueda dedicada ya sea alojada en una entidad física dedicada o integrada en un componente de red existente. La plataforma incluye al menos una interfaz de entrada/salida (E/S), al menos una unidad de procesamiento y al menos una base de datos, en donde la plataforma se adapta para recibir información de la red mediante la interfaz de E/S. La información recibida se puede procesar a fin de derivar una estrategia de radiobúsqueda adecuada para cada terminal móvil. El resultado es un ajuste de radiobúsqueda que se puede transmitir de vuelta a la red mediante la interfaz de E/S a fin de realizar el método de acuerdo con la invención. En particular, la configuración de radiobúsqueda se transmite a al menos un controlador de estación base. Otras ventajas y propiedades de la presente invención se describen en la base de varias realizaciones como se describen en las figuras. Las realizaciones que corresponden a las siguientes figuras 4-6 no están de acuerdo con la invención y están presentes sólo con propósitos de ilustración. Las figuras muestran:

Figura 1: una descripción general de la plataforma y módulos de radiobúsqueda inteligente;

Figura 2: un diagrama de bloques del procedimiento para la radiobúsqueda dinámica, optimización de conjunto de LAC y LAC aleatorio

Figura 3: una descripción general del procedimiento para la determinación del período de retransmisión;

Figura 4: resultados de medición del preprocesamiento para el reordenamiento de la secuencia de LAC

Figura 5: el proceso de reordenamiento de la secuencia de conjunto de LAC

Figura 6: un diagrama de bloques para el método de radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional

La presente invención es una potenciación del procedimiento de radiobúsqueda estandarizado en 3GPP. La invención propone nuevos procedimientos combinados con hardware en los cuales se ejecutan estos procedimientos. La figura 1 demuestra la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100), que consta de una unidad de E/S (110) para la importación y exportación de datos, un procesador (120) para el procesamiento de datos y una memoria y base de datos (130) para almacenar datos.

La plataforma de radiobúsqueda inteligente se puede alojar en una entidad dedicada o puede ser parte de los componentes de la red móvil. En el último caso, se implementará preferentemente en las entidades que están a cargo de la radiobúsqueda, por ejemplo, el MSC. En este caso, el procesador (120) utilizará una parte de la capacidad de procesamiento de los procesadores del MSC, la memoria y la base de datos (130) utilizarán una parte de la memoria y la capacidad de base de datos del MSC y la unidad de entrada/salida (110) se realizará como una interfaz interna.

La unidad de entrada/salida (110) es la interfaz lógica a la red móvil (200). Las entradas a la plataforma de radiobúsqueda inteligente son la tasa de éxito de radiobúsqueda (210), la carga y capacidad de los canales de radiobúsqueda (220), los datos de la base de datos de movilidad (230), las estadísticas de actualización de LAC (240), los datos de Registro de Ubicación de Visitante (VLR) /Registro de Ubicación Local (HLR) (250), información de red de radio (260), datos de seguimiento (270), y datos de Red de Autooptimización (SON) (280). Estos datos o partes de los mismos se procesarán individualmente o en combinación en el procesador lógico (120), se almacenarán en la memoria lógica y la base de datos (130) y se enviarán de vuelta a la red móvil (200) mediante la unidad lógica de entrada/salida (110).

La parte izquierda de la figura 1 representa los módulos de radiobúsqueda inteligente (300) que representan funcionalidades y procedimientos que se ejecutan en la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100). En la presente innovación se realiza una división lógica en cuatro módulos:

Módulo 1: Procedimiento de radiobúsqueda dinámica (310) que incluye radiobúsqueda en múltiples LAC, repeticiones de radiobúsqueda dependientes de carga, y una reconfiguración dependiente de carga de los canales de radiobúsqueda.

Módulo 2: Procedimiento de LAC aleatorio (320).

Módulo 3: Procedimiento de optimización de conjunto de LAC (330).

Módulo 4: Radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional (340).

Estos módulos describen el procedimiento para el procesamiento de datos recibidos de la red móvil (200) mediante la unidad de entrada/salida (110), procesados en el procesador (120), almacenados en la memoria y/o base de datos (130) y retornados después del procesamiento mediante la unidad de entrada/salida (110) a la red móvil (200). Los módulos 310 a 340 son parte de la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100), que es el componente de núcleo de la presente invención.

Los procedimientos ejecutados en estos módulos son una potenciación del procedimiento de radiobúsqueda estandarizado en 3GPP. La presente invención introduce un concepto completamente nuevo para una adaptación de área de radiobúsqueda dinámica en las redes de fusión actuales. Esta funcionalidad mejora la tasa de éxito de radiobúsqueda y, por consiguiente, la accesibilidad de los suscriptores móviles y proporciona beneficios, especialmente para consolidar las redes móviles dentro de una PLMN. El objetivo principal de esta invención es incrementar la accesibilidad de los suscriptores móviles y dispositivos para proporcionar la base para nuevas aplicaciones móviles como la impulsión autónoma o loT en LTE-A y la tecnología de 5G próxima.

Módulo 1: Radiobúsqueda dinámica

Radiobúsqueda en múltiples LAC

En procedimientos de radiobúsqueda de última generación, el suscriptor se busca por radiobúsqueda en un área de LAC. Es habitualmente el LAC en el que el suscriptor se registró la última vez, es decir, después de su última actualización de ubicación. Si la radiobúsqueda del suscriptor en este LAC no fue exitosa, el suscriptor se puede buscar por radiobúsqueda en un número seleccionado de LAC o en toda la red.

Es el alcance de esta invención introducir un procedimiento de extensión y reemplazo de LAC dinámico dependiendo del éxito de radiobúsqueda. Debido a su aspecto temporal crítico, este nuevo procedimiento se caracteriza por la flexibilidad completa en términos de la extensión o reemplazo de los LAC.

El procedimiento 400 se muestra en la figura 2. En el paso 410, múltiples conjuntos de LAC se preconfiguran, cada uno de estos incluye una o varias áreas de LAC. Cada área de LAC consta de celdas que pertenecen a esta área de radiobúsqueda. Un ejemplo es LACset1 que consta de un área de LAC, denominada área de LAC 1. En este ejemplo, las celdas que pertenecen al área 1 de LAC cubren las celdas de un aeropuerto ubicado fuera de una ciudad. Conforme muchos pasajeros aéreos que llegan al aeropuerto activan o desactivan sus teléfonos móviles desde el modo de vuelo, se ejecuta un procedimiento de actualización de ubicación y la red obtiene información sobre la celda actual del suscriptor. La red móvil tiene conocimiento sobre el área de LAC desde el mapeo de la identidad de celda hasta el área de LAC. Como los pasajeros a menudo utilizan trenes locales para conducir desde el aeropuerto hasta el centro de la ciudad, en este ejemplo, se adiciona una segunda área de LAC 2 que consta de las áreas de LAC 1 y 2. Otros suscriptores móviles conducen en coche hacia la ciudad. La autopista está cubierta por las áreas de LAC 3 y 4. Para incrementar la probabilidad de alcanzar al suscriptor para un servicio móvil terminado, LACset3 en este ejemplo constará de las áreas de LAC 1, 2, 3, y 4. Otros suscriptores van a las afueras de la ciudad, por consiguiente, preferentemente se configura un LACset4 adicional, en el que las áreas de LAC 1 y 2 se reemplazan por las áreas de LAC 5 y 6, por consiguiente, LACset4 consta de las áreas de LAC 3, 4, 5, y 6.

En la presente invención también se define un número máximo de conjuntos de LAC, imax, y se muestra en el paso 410. En este ejemplo, imax se ajusta al valor cuatro. Una variable adicional ni se define que representa el número máximo n de intentos de radiobúsqueda para el conjunto de LAC i. En una realización de esta invención, la variable n también implica el identificador de estación móvil, es decir, si la radiobúsqueda se realiza en TMSI o IMSI. Si la secuencia de radiobúsqueda se define tal que la radiobúsqueda se realice primero en el TMSI y entonces en el IMSI, la definición de ni = 2 especifica que el número máximo de intentos de radiobúsqueda en el conjunto de LAC i es dos y el primer intento de radiobúsqueda se realizará en el TMSI y el segundo (si es necesario) en el IMSI. Para un valor impar de n, se realizarán hasta (n+1)/2 intentos de radiobúsqueda en TMSI y se realizarán hasta (n-1)/2 intentos de radiobúsqueda en IMSI. Para n = 3, el número máximo de intentos de radiobúsqueda en TMSI será (3+1)/2 = 2 y el número máximo de intentos de radiobúsqueda en IMSI será (3-1 )/2 = 1.

Las actualizaciones de los conjuntos de LAC y la variable imax y ni se realizarán en alineación con las actualizaciones de las celdas configuradas en un área de LAC.

El paso 420 define el inicio del procedimiento de radiobúsqueda. El conjunto de LAC predeterminado i = 1 se selecciona en el paso 430 y los mensajes de radiobúsqueda se envían en las celdas definidas para las áreas de LAC que pertenecen a este conjunto de LAC (de acuerdo con el paso 410). Si los intentos de radiobúsqueda fueron exitosos (paso 440), es decir, la terminal móvil respondió a los mensajes de radiobúsqueda, el suscriptor con radiobúsqueda se ha ubicado exitosamente en LACset1 y no es necesario el envío de mensajes de radiobúsqueda adicionales (paso 450).

En contraste, si los intentos de radiobúsqueda no fueron exitosos (paso 440), la variable i del LACseti se incrementará y los mensajes de radiobúsqueda se enviarán en las celdas que constan de las áreas de LAC 1 y 2, que corresponden a la definición de LACset2 en este ejemplo (paso 460). En el escenario descrito anteriormente, este caso de uso tiene como objetivo que los suscriptores móviles ya hayan dejado el área de aeropuerto y se muevan hacia la ciudad. Si la radiobúsqueda en este conjunto de LAC fue exitosa (paso 470), se detendrá el envío de mensajes de radiobúsqueda (paso 450). Si la radiobúsqueda en este conjunto de LAC no se fue exitoso (paso 470), se ejecutará una consulta para verificar si ya se alcanzó el número máximo de conjuntos de LAC. Si aún no se ha alcanzado imax, la variable i se incrementará en el paso 460 y los mensajes de radiobúsqueda se enviarán en las áreas de LAC correspondientes. En este ejemplo, LACset3 consta de las áreas de LAC 1,2, 3, y 4, que representan celdas que cubren el aeropuerto, la ciudad, y celdas de autopista entre el aeropuerto y la ciudad. En el paso 470 se verificará nuevamente si la radiobúsqueda fue exitosa, es decir, si la terminal móvil con radiobúsqueda respondió en los mensajes de radiobúsqueda. Si el resultado de la consulta en el paso 470 es "sí", el intento de radiobúsqueda fue exitoso y no se enviarán mensajes de radiobúsqueda adicionales (paso 450). Si el resultado de la consulta en el paso 470 es "no", se verificará nuevamente en el paso 480 si ya se alcanzó el número máximo de conjuntos de LAC definidos. En este ejemplo, i es aún más bajo que imax y, por consiguiente, i se incrementará de 3 a 4 en el paso 460. En el LACset4, las áreas de LAC 1 y 2 se han reemplazado por 5 y 6 y la radiobúsqueda se ejecutará en las celdas definidas (paso 460). Si la radiobúsqueda aún no fue exitosa en este cuarto conjunto de LAC (paso 470), ya se ha alcanzado imax (paso 480) y la radiobúsqueda para este suscriptor se detendrá sin éxito (paso 490).

En una realización de la presente invención, se utilizará un temporizador para limitar el tiempo hasta que se inicie la radiobúsqueda en el siguiente conjunto de LAC. Si la radiobúsqueda no fue exitosa en LacSeti y el temporizador vence, la radiobúsqueda comenzará en LACseti⁺¹. Esto permite intervalos de radiobúsqueda traslapados en los que se envían mensajes de radiobúsqueda en ambas áreas, LACseti y LACseti⁺¹.

Repeticiones de radiobúsqueda dependientes de carga

Se aplicará un procedimiento basado en umbral para incrementar la flexibilidad de envío de mensajes de radiobúsqueda. Esto permite mejorar la compensación entre la eficiencia de red y el objetivo de mejorar la accesibilidad del suscriptor. Este último aspecto es crucial para tecnologías futuras como la conducción autónoma, en la que cualquier retardo en que se conecta a una terminal específica puede provocar problemas significativos.

Se logrará un compromiso para optimizar la eficiencia de radiobúsqueda de acuerdo con la capacidad del canal de radiobúsqueda. Para la repetición de mensajes de radiobúsqueda en soluciones de técnica anterior, se define el número de repeticiones y el período entre repeticiones.

De acuerdo con esta invención, en lugar de definir el período de repetición, se especificará un intervalo de tiempo mínimo tmin y un intervalo de tiempo máximo tmax para dos intentos de radiobúsqueda consecutivos. Dentro de este período, el intento de radiobúsqueda se activará de acuerdo con la carga en el canal de radiobúsqueda.

Después de cada intento de radiobúsqueda, se iniciará el temporizador tmin. Si el intento de radiobúsqueda anterior n no fue exitoso, el siguiente intento de radiobúsqueda n+1 no se iniciará antes del vencimiento de este temporizador. Este temporizador se ajustará a un valor bajo para superar los agujeros de cobertura habituales a corto plazo, por ejemplo, muescas de desvanecimiento temporales o efectos de desvanecimiento lento como la conducción a través de un túnel corto o el sombreado temporal presentado por los camiones.

Después de cada intento de radiobúsqueda, se iniciará un temporizador adicional tmax. El siguiente intento de radiobúsqueda se iniciará después del vencimiento de tmin pero antes del vencimiento de tmax. Este parámetro se establecerá dependiendo de la aplicación. Para los servicios de fondo de acuerdo con el atributo de QoS Clase de tráfico para 2G y 3G [3GPP TS 23.107, "Quality of Service (QoS) concept and architecture", 2012, http://www.3gpp.org] se tolera un período más largo que para los servicios interactivos, de transmisión en tiempo real o de conversación. Para LTE, la diferenciación específica de servicio se realiza de acuerdo con el QCI. Además, se realizará una separación de acuerdo con la prioridad de usuario, preferentemente mediante el atributo de QoS específico de usuario ^a R^p [3GPP TS 23.107, "Quality of Service (QoS) concept and architecture", 2012, http://www.3gpp.org].

La carga de tráfico instantánea en los canales de radiobúsqueda se conoce en la red móvil 200 en la figura 1 y se informará a la plataforma de radiobúsqueda inteligente 100 mediante la unidad de entrada/salida 110. Además, la capacidad máxima de los canales de radiobúsqueda configurados actualmente se informará a la plataforma de radiobúsqueda inteligente. La carga de tráfico instantánea en los canales de radiobúsqueda, por consiguiente, se puede calcular por la plataforma de radiobúsqueda inteligente.

Dependiendo de la carga de tráfico actual en los canales de radiobúsqueda, las repeticiones de los intentos de radiobúsqueda se activarán antes o después dentro del intervalo [tmin; tmax].

Si la carga en el canal de radiobúsqueda está por debajo del umbral pagingLoadThr1, está disponible suficiente capacidad para transmitir todos los mensajes de radiobúsqueda en espera en la interfaz aérea. Las repeticiones se enviarán después del vencimiento de tmin.

Si la carga en el canal de radiobúsqueda excede el umbral pagingLoadThr1 los primeros mensajes de radiobúsqueda se enviarán inmediatamente. Las repeticiones de radiobúsqueda de servicios de alta prioridad se enviarán después del vencimiento de tmin, en tanto que las repeticiones de radiobúsqueda para servicios de más baja prioridad se retardarán en caso de cuellos de botella de recursos en los canales de radiobúsqueda. Esto significa que las repeticiones de mensajes de radiobúsqueda para servicios de baja prioridad se enviarán cuando haya vencido el tmin y siempre que esté disponible la capacidad en los canales de radiobúsqueda. Sin embargo, si se requiere capacidad en estos canales para enviar repeticiones de radiobúsqueda para servicios de alta prioridad, estos últimos mensajes obtendrán más alta prioridad. Cada envío retardado de mensajes de radiobúsqueda se valorará con puntos de crédito. A más largo es el retardo dentro del período [tmin; tmax], más altos serán los puntos de crédito para enviar repeticiones de radiobúsqueda a esta terminal. Tan pronto como estén disponibles recursos en los canales de radiobúsqueda, se enviarán repeticiones de radiobúsqueda a la terminal con los puntos de crédito más altos. Después del vencimiento de tmax, los puntos de crédito para esta terminal se ajustarán a un valor alto, por ejemplo, infinito. Esto implica un envío inmediato de la repetición de radiobúsqueda incluso si las repeticiones de radiobúsqueda para servicios de más alta prioridad se tienen que retardar debido a la falta de recursos en los canales de radiobúsqueda.

Después de enviar la repetición de radiobúsqueda, se realizará un reestablecimiento de ambos temporizadores, tmin y tmax y un reestablecimiento del contador de punto de crédito y en caso de radiobúsqueda no exitosa, la siguiente repetición del mensaje de radiobúsqueda se enviará entre tmin y tmax, dependiendo de la carga en los canales de radiobúsqueda y la prioridad relativa del servicio.

El término "prioridad de servicio" representa una combinación conjunta de criterios de calidad de servicio específicos de usuario y de servicio [3GPP TS 23.107, "Quality of Service (QoS) concept and architecture", 2012, http://www.3gpp.org]. En una realización preferida de esta invención, se utilizarán funciones de costo para definir el tiempo de repetición para cada intento de radiobúsqueda en espera de acuerdo con su prioridad.

Se introducirá un segundo umbral de carga pagingLoadThr2 con (pagingLoadThr2 > pagingLoadThr1). Si la carga en el canal de radiobúsqueda excede este umbral, el intervalo [tmin; tmax] definirá el período de repetición de radiobúsqueda para los servicios de alta prioridad, en tanto que el intervalo de repetición para los servicios de baja prioridad puede exceder tmax para el beneficio de mantener el período de repetición de los servicios de alta prioridad por debajo de tmax.

Un ejemplo para este procedimiento 600 se demuestra en la figura 3. La escala izquierda 610 representa la carga relativa en los canales de radiobúsqueda, es decir, la relación de los recursos físicos actualmente ocupados en estos canales y los recursos máximos disponibles en estos canales. En esta escala 610, los dos umbrales dependientes de carga pagingLoadThr1 y pagingLoadThr2620 se ajustan a 70% y 90%, respectivamente. La escala de tiempo 630 en el lado derecho de la figura 3 representa el retardo de las repeticiones de radiobúsqueda. En tanto que el primer intento de radiobúsqueda se enviará inmediatamente, es necesario repetirlo en caso de que no se reconozca el primer intento de radiobúsqueda, es decir, que la terminal móvil no haya respondido al enviar una respuesta de radiobúsqueda a la red. La localización no exitosa se puede provocar por agujeros de cobertura cortos, por ejemplo, un suscriptor que ingresa a un túnel que no está cubierto por la red de radio. Los períodos habituales hasta que se envía la primera repetición están en el intervalo de algunos segundos. Se utilizará el temporizador tmin 640 para definir este período. En la presente invención, se introduce un segundo temporizador tmax 650 que define el umbral superior del intervalo [tmin; tmax].

Se muestran tres intervalos de carga en la escala 610. Debido a la filtración de la carga variable rápida en los canales de radiobúsqueda, la carga instantánea utilizada para la comparación con los umbrales pagingLoadThr1 y pagingLoadThr2 incluye cierta inercia. En este ejemplo, el intervalo [0%; pagingLoadThr1 [ 660 representa el intervalo de ningún cuello de botella de capacidad de radiobúsqueda, en donde el límite de intervalo superior se debe excluir de este intervalo como se indica por el corchete abierto. Independientemente de la carga de radiobúsqueda actual en este intervalo, las repeticiones para todos los servicios se programarán al vencimiento de tmin. Las primeras medidas de protección se realizarán si la carga de radiobúsqueda filtrada está en el intervalo [pagingLoadThr1; pagingLoadThr2[ 670. Las repeticiones de mensajes de radiobúsqueda para servicios de alta prioridad se priorizan y se enviarán al vencimiento de tmin. En el caso de los servicios de más baja prioridad, las repeticiones de los mensajes de radiobúsqueda se enviarán después del vencimiento de tmin tan pronto como estén disponibles recursos vacantes en los canales de radiobúsqueda. El intervalo superior de este período es tmax 650.

Un tercer intervalo de carga 680 se define por el intervalo [pagingLoadThr2; 100%]. Las repeticiones de mensajes de radiobúsqueda se ejecutarán dentro del período [tmin; tmax] para los servicios de alta prioridad, en tanto que para los servicios de baja prioridad el retardo puede exceder tmax dependiendo de la carga de tráfico en los canales de radiobúsqueda.

Reconfiguración dependiente de carga de los canales de radiobúsqueda

Se introducirá un umbral de carga pagingChannelReconfigThr para activar una reconfiguración dependiente de carga de los canales de tráfico para controlar los canales para adaptar la capacidad de sistema en la carga actual de los canales de tráfico.

En una realización de esta invención, el principio de filtro descrito en la ecuación 1 (ver módulo 3) se utilizará para promediar la carga instantánea informada en los canales de radiobúsqueda para suavizar los picos de tráfico temporales.

Si la carga de tráfico filtrada en los canales de radiobúsqueda excede el umbral pagingChannelReconfigThr, se activará una reconfiguración de los canales de tráfico a canales de control comunes utilizados para la radiobúsqueda para incrementar la capacidad de los canales de radiobúsqueda. Después de la reconfiguración de canal, el cálculo de la carga instantánea en los canales de radiobúsqueda se tiene que adaptar a la capacidad incrementada en los canales de radiobúsqueda. Esto implica:

Un reestablecimiento del filtro para suavizar la carga de tráfico.

Inicialización del filtro con un valor que no activa una reconfiguración de canal adicional. En una implementación preferida, el filtro se inicializará con la última salida de filtro recalculada en la nueva capacidad. Si, por ejemplo, la carga de tráfico en los canales de radiobúsqueda antes de la reconfiguración fue de 90% y la capacidad se ha duplicado después de la reconfiguración de canal, la carga recalculada para la nueva capacidad es de 45% asumiendo el tráfico absoluto sin cambiar en los canales de radiobúsqueda.

Utilizar la capacidad ofrecida modificada en los canales de radiobúsqueda para el cálculo continuo de la carga de tráfico instantánea.

Se activará una reconfiguración de canal adicional, si la carga de tráfico relativa instantánea filtrada excede nuevamente el umbral pagingChannelReconfigThr. En el ejemplo anterior, la carga de tráfico relativa excede el umbral nuevamente si la carga de tráfico absoluta se duplica (a la capacidad duplicada).

Se introducirá un valor de histéresis pagingChannelReconfigHyst para evitar procedimientos de reconfiguración de canal frecuente. Se activará una reconfiguración de los canales de radiobúsqueda o de canales de control comunes, respectivamente, a los canales de tráfico si la carga de tráfico filtrada en los canales de radiobúsqueda es más baja que pagingChannelReconfigThr - pagingChannelReconfigHyst.

El ajuste del parámetro pagingChannelReconfigHyst se alineará con el ajuste de pagingChannelReconfigThr para evitar reconfiguraciones de canal frecuente. En una implementación preferida, ambos parámetros se alinearán con la capacidad de radiobúsqueda ofrecida actualmente, es decir, se proporcionarán diferentes conjuntos de combinaciones de pagingChannelReconfigThr y pagingChannelReconfigHyst.

Para limitar el intervalo de reconfiguraciones de canal, se introducirán un umbral superior e inferior. Ambos umbrales ya sea se refieren al número de reconfiguraciones de canal ejecutadas o al número de canales o al ancho de banda asignado a estos canales. En el primer caso, el parámetro maxNumPagingChannelIncrease especifica el número máximo permitido de procesos de reconfiguración de canal desde los canales de tráfico a los canales de control comunes a partir de la configuración básica. El parámetro maxNumPagingChannelDecrease especifica el número máximo de reconfiguraciones de canal de los canales de control comunes utilizados para la radiobúsqueda de los canales de tráfico, nuevamente a partir de una configuración de canal de referencia. Si ambos umbrales se ajustan al valor dos, a partir de la configuración de canal antes de la ejecución de "reconfiguración dependiente de carga de los canales de radiobúsqueda", se pueden realizar hasta dos procesos de reconfiguración de canal de tráfico a canales de control comunes. En caso de baja carga de tráfico en los canales de radiobúsqueda, también se pueden ejecutar dos reconfiguraciones de canales de control comunes a canales de tráfico. Nuevamente, la base es la configuración de canal de referencia definida antes de adaptar dinámicamente la capacidad de los canales de radiobúsqueda.

Si se utiliza el número de canales o ancho de banda asignado a estos canales, ambos umbrales ya sea se referirán a una cantidad absoluta o relativa de recursos de estos canales.

Períodos de radiobúsqueda dependientes de ubicación

Las redes móviles utilizan bases de datos para almacenar datos específicos de celda o específicos de elemento de red. Esta base de datos se ampliará para incluir la información de la tasa de éxito de radiobúsqueda. La celda del suscriptor se conoce si el procedimiento de radiobúsqueda fue exitoso y el suscriptor se conecta a la red. Para cada celda, se utilizarán estadísticas para almacenar la eficiencia de radiobúsqueda, es decir, el número promedio de intentos de radiobúsqueda que fueron necesarios para buscar por radiobúsqueda exitosamente al suscriptor. Este valor de eficiencia de radiobúsqueda se adicionará a las estadísticas de la celda en la que se prestó el servicio al usuario después de una radiobúsqueda exitosa.

Al realizar la radiobúsqueda de un suscriptor, las entradas específicas de celda de las celdas que pertenecen a un área de LAC se evaluarán y se utilizarán como entrada para la radiobúsqueda dinámica (módulo 1) y el intercambio del conjunto de LAC (módulos 3 y 4). En la figura 1, la entrada de la tasa de éxito de radiobúsqueda 210 de la red móvil 200 se transmite a la plataforma de radiobúsqueda inteligente 100 mediante la unidad de entrada/salida 110. Esta entrada se utilizará para los siguientes módulos de la presente invención:

Entrada al módulo 1 “Radiobúsqueda dinámica 310”: El procedimiento descrito en la sección "Repeticiones de radiobúsqueda dependientes de carga" y especialmente los parámetros tmin y tmax se adaptarán a las estadísticas de red de la tasa de éxito de radiobúsqueda para el área de LAC correspondiente. Si, por ejemplo, la tasa de éxito de radiobúsqueda en celdas que pertenecen a un área de LAC es baja, los intentos de radiobúsqueda se repetirán antes al reducir el valor del temporizador tmax. Este procedimiento es beneficioso especialmente en áreas con túneles.

Entrada a los módulos 3 “Procedimiento de Optimización de conjunto de LAC 330” y 4 “radiobúsqueda en Redes de Itinerancia Nacional 340”: Si la tasa de éxito de radiobúsqueda en celdas que pertenecen a un área de LAC es baja, el intercambio del conjunto de LAC se realizará antes, por ejemplo, después del primer intento de radiobúsqueda no exitoso. Esto se logrará al adaptar dinámicamente el parámetro pagingCounterUpperThresholdLacSet_i (figura 5). Un intercambio más rápido del conjunto de LAC se obtiene al reducir este parámetro a un valor más bajo. El procedimiento y los parámetros pertinentes se describen en los módulos 3 y 4 de la presente invención.

Aumento del número de LAC que se van a buscar por radiobúsqueda

El procedimiento de radiobúsqueda dinámica incluirá opcionalmente un procedimiento de aumento en términos de número de LAC que se van a buscar por radiobúsqueda. En combinación con el procedimiento de optimización de conjunto de LAC (módulo 3), la radiobúsqueda se iniciará, por ejemplo, con un LAC y en caso de que este intento inicial no sea exitoso, se adicionará un segundo LAC al primer LAC. De acuerdo con el módulo 3, esto se realizará al conmutar de un primer conjunto de LAC (por defecto) a un segundo conjunto de LAC. El patrón de aumento se seleccionará por el parámetro paging-RampUpPattern. El patrón A representa, por ejemplo, adicionar un LAC adicional (cambiar del primer al segundo conjunto de LAC) con cada intento de radiobúsqueda adicional, el patrón B representa adicionar un LAC adicional (cambiar del segundo al tercer conjunto de LAC) con cada segundo intento de radiobúsqueda adicional. Las características de patrón C que duplican el número de LAC con cada nuevo intento de radiobúsqueda hasta un número máximo imax de conjuntos de LAC. El parámetro imax y los procedimientos relacionados se describen en los módulos 3 y 4.

Definición de área de radiobúsqueda dinámica

El alcance de esta invención es la radiobúsqueda en una o múltiples tecnologías de red (2G, 3G, LTE, LTE-A, 5G, etc.). También se ofrecerá flexibilidad completa con respecto a uno o múltiples operadores de red.

Se definirán diferentes patrones por el parámetro pagingTechnologies. Se considerarán los siguientes ejemplos:

El patrón A incluye sólo esa tecnología, en la que el suscriptor se registró por última vez.

El patrón B incluye las tecnologías de más alto tráfico en las áreas de LAC consideradas, por ejemplo, 2G y 3G.

En una realización adicional de esta invención, se tomará en consideración la capacidad de la terminal recientemente utilizada del suscriptor. Esta información se transferirá desde la red móvil 200 en la figura 1 mediante la unidad de entrada/salida 110 hasta la base de datos 130 de la plataforma de radiobúsqueda inteligente 100. Asumiendo que la orientación de tráfico preferida se realiza hacia la tecnología más reciente, 5G y LTE/LTE-A se incluirán en el patrón de radiobúsqueda, con base en la consideración de que la terminal se orienta preferentemente a estas tecnologías de red. El procedimiento para la radiobúsqueda en múltiples redes se describe en el módulo 4.

En una realización de esta invención, se utilizarán tablas de búsqueda para relaciones de vecindad con base en datos de planificación de red de radio para configurar las celdas que pertenecen a un área de LAC en un conjunto de LAC. En otra realización, las estaciones base que se ubican hasta una distancia específica de la celda considerada se seleccionarán automáticamente para el área de LAC. La información sobre la distancia entre estaciones base está disponible en la red de núcleo, así como en los datos de planificación de red de radio.

Módulo 2: Procedimiento de LAC aleatorio

Si la radiobúsqueda en los conjuntos de LAC utilizados no es exitosa, se ejecutará un procedimiento aleatorio para enviar mensajes de radiobúsqueda en este LAC. Este proceso aleatorio seleccionará cualquier LAC para el cual aún no se haya ejecutado la radiobúsqueda para este suscriptor. Se seleccionarán preferentemente LAC que cubran celdas en la vecindad de la última celda en la que se registró el suscriptor. La presente invención propone un procedimiento que asigna un valor más alto a aquellos LAC y un valor más bajo a los LAC que cubren celdas lejos de la última celda. Entonces se generará un número aleatorio y es más probable que se seleccione un LAC de un valor más alto.

El procedimiento de LAC aleatorio propuesto se utilizará por separado o en combinación con el procedimiento de radiobúsqueda dinámica (módulo 1) y/o el procedimiento de optimización de conjunto de LAC (módulo 3) y/o el procedimiento de radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional (módulo 4). La combinación con los procedimientos de radiobúsqueda dinámica y optimización de conjunto de LAC se muestra en la figura 2. Si se activa el procedimiento de LAC aleatorio (paso 500), se ejecutará el procedimiento mostrado en el paso 510. LAC aleatorio significa que se selecciona un área de LAC elegida aleatoriamente, que aún no se utilizó para buscar por radiobúsqueda al suscriptor, y se ejecuta la radiobúsqueda en esta área de LAC. Preferentemente, se utilizará un conjunto de LAC para un intento de radiobúsqueda y, en el siguiente intento de radiobúsqueda, se utilizará otro conjunto de LAC elegido aleatoriamente. Para mejorar la tasa de éxito, se realizará una preselección de LAC y sólo se seleccionarán las áreas de LAC que cubran celdas de una cierta área de red, de las cuales el proceso aleatorio selecciona el LAC.

El procedimiento de LAC aleatorio se considera como una "última oportunidad" para alcanzar al suscriptor. Su intención principal es generar estadísticas e identificar LAC que anteriormente no se consideraban para buscar por radiobúsqueda a este suscriptor. Por consiguiente, este procedimiento se considera como un proceso de radiobúsqueda de autooptimización que proporciona la entrada al procedimiento de optimización de conjunto de LAC en el paso 520. Este último procedimiento se describe en detalle en el módulo 3.

En todos los casos, radiobúsqueda exitosa (paso 450), radiobúsqueda no exitosa (paso 490) y el resultado del procedimiento de LAC aleatorio (510), la información sobre el conjunto de LAC para el cual el procedimiento de radiobúsqueda finalmente fue exitoso, así como la información de que para ninguno de los conjuntos de LAC el procedimiento de radiobúsqueda fue exitoso, se contará y se utilizará para la Optimización de Conjunto de LAC (paso 520).

Módulo 3: Optimización de conjunto de LAC

Secuencia de conjuntos de LAC

Determinación del número de intentos de radiobúsqueda para cada procedimiento de radiobúsqueda

Se introducirá un algoritmo basado en umbral para optimizar la secuencia cronológica de conjuntos de LAC. Para cada conjunto de LAC configurado i, se utilizará un contador de radiobúsqueda pagingCounterLacSet_i. Su valor predeterminado es cero. Con cada intento de radiobúsqueda, se incrementará el contador. Si ya el primer intento de radiobúsqueda en el primer conjunto de LAC LACseti⁼¹ fue exitoso, el contador tiene el valor 1. Con cada nuevo intento de radiobúsqueda para el procedimiento de radiobúsqueda considerado y el conjunto de LAC, el contador se incrementará por uno.

Si fue necesario un segundo intento de radiobúsqueda para buscar por radiobúsqueda exitosamente la terminal móvil, el contador tiene el valor dos.

Si ninguno de los intentos de radiobúsqueda fue exitoso, se informará el número de intentos de radiobúsqueda ejecutados para este conjunto de LAC.

Cuando se inicia un nuevo procedimiento de radiobúsqueda en este conjunto de LAC para un nuevo suscriptor, el contador se restablecerá a su valor inicial cero. Adicionalmente se incrementará por uno con cada intento de radiobúsqueda para este usuario. Por consiguiente, este contador representa el número de intentos de radiobúsqueda en un nivel de usuario.

Filtrar el número de intentos de radiobúsqueda a nivel de conjunto de LAC

Para evitar cambios frecuentes en la secuencia de conjuntos de LAC, se aplicará filtración de los intentos de radiobúsqueda ejecutados por usuario en el nivel de LAC. El valor del contador pagingCounterLacSet_i para cada procedimiento de radiobúsqueda aplicado a cualquier usuario en el conjunto de LAC considerado proporcionará la entrada a la ecuación 1. Esto significa que con cada procedimiento de radiobúsqueda se escribirá un valor de entrada adicional en el filtro descrito en la ecuación 1. La salida de la ecuación 1 es el número filtrado y promediado de intentos de radiobúsqueda en el conjunto de LAC aplicado. En una realización preferida de esta invención, se utilizará un filtro de promedio de funcionamiento para suavizar la salida de filtro, por ejemplo, un filtro exponencial descrito en la ecuación 1.

avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(n) = (1 - a) * avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(n-1) a * pagingCounterLacSet_i(n)

En la ecuación 1, la variable n indica un número consecutivo de procedimientos de radiobúsqueda ejecutados que comienzan con n =

El filtro representado en la ecuación 1 se activa por eventos y se inicializará con un valor que no active un cambio de la secuencia de LAC, por ejemplo, avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(n=0)= 0. Un evento es el resultado de cualquier procedimiento de radiobúsqueda ejecutado en la entidad/área de red considerada para este conjunto de LAC i. El término pagingCounterLacSet_i(n) denota la variable de entrada en la instancia n, es decir, el número de intentos de radiobúsqueda en el conjunto de lAc i que se ejecutaron para la página del usuario considerado actualmente en la instancia n. El factor a es una variable en el intervalo [0; 1] y define la ponderación de este valor de entrada. El valor de salida anteriormente calculado avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(N-1) en la instancia n-1 se multiplica con el factor (1- a). La suma de ambos productos en el lado derecho de la ecuación 1 define la salida filtrada en la instancia n, denotada avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(n). El filtro definido en la ecuación 1 es un ejemplo. Cualquier otro método de filtración es posible.

Se considerarán diferentes niveles de red para filtrar el número de intentos de radiobúsqueda. Una implementación simple es la limitación a una entidad de red específica, por ejemplo, un área de MSC. En esta solución, el número de intentos de radiobúsqueda de todos los procedimientos de radiobúsqueda ejecutados para el conjunto de LAC considerado y los elementos de red controlados por este MSC se utilizan como entrada al proceso de filtración descrito en la ecuación 1. En este caso, el procedimiento de filtración se implementará preferentemente en el software de MSC.

Una solución más sofisticada es subdividir el proceso de filtración en varias áreas de red más pequeñas, por ejemplo, representadas por un área de BSC/RNC o de estación de transceptor base (BTS)/nodoB/eNodoB. En una realización preferida de esta invención, el proceso de filtración, así como el procedimiento de optimización de conjunto de LAC, se realizarán en entidades de red virtual. Esto significa que el procedimiento se ejecuta físicamente en el hardware que aloja el procesador para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC, pero la entrada en términos del número de intentos de radiobúsqueda y la salida en términos de valores filtrados y promediados se realiza individualmente para varias áreas de red pequeñas. Esto permite una optimización de conjunto de LAC adaptada a las condiciones ambientales del área geográfica.

La figura 4 muestra el procedimiento de preprocesamiento 700 del número medido de intentos de radiobúsqueda ejecutados, que se utilizarán como entrada para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC. La tabla 710 muestra un ejemplo de 20 procedimientos de radiobúsqueda ejecutados posteriormente (primera columna, 720) que comienzan con el procedimiento de radiobúsqueda #1 y terminan en el procedimiento de radiobúsqueda #20. El número de intentos de radiobúsqueda para cada procedimiento de radiobúsqueda se lista en la segunda columna (730). El filtro descrito en la ecuación 1 se inicializa con el valor 0 (valor inicial, 740). La salida de filtro de la ecuación 1 para a = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, y 0.3 se muestra en las siguientes columnas (750).

El diagrama 760 en la figura 4 muestra una representación gráfica de la salida de filtro. La abscisa representa la secuencia de los 20 procedimientos de radiobúsqueda. El número de intentos de radiobúsqueda para cada procedimiento de radiobúsqueda se indica en la ordenada. La curva continua muestra los valores de entrada, es decir, el número no filtrado de intentos de radiobúsqueda para cada procedimiento de radiobúsqueda. La misma curva se obtiene para a = 1, es decir, sin consideración de los valores promediados pasados en la ecuación 1, sino el peso completo de cada nuevo valor entrante. La secuencia de procedimientos de radiobúsqueda incluye dos períodos, en los que el número de intentos de radiobúsqueda fue más alto que cuatro. En el quinto procedimiento de radiobúsqueda se ejecutaron cinco intentos de radiobúsqueda. La curva para a = 0.8 sigue de cerca los valores de entrada. En esta instancia, la salida de filtro para a = 0.8 excede el valor cuatro, en tanto que los filtros que utilizan un valor más bajo para la variable a (0.6, 0.4, 0.3, o 0.2) suavizan este pico. Este valor cuatro llegará a ser importante en las siguientes descripciones, puesto que el umbral para activar un intercambio del conjunto de LAC se ajusta a este valor. Por el momento, sólo se considerará que la definición del valor a permite activar inmediatamente un intercambio del conjunto de LAC o suavizar los picos temporales. Este último comportamiento se logra para valores pequeños de a, lo que finalmente proporciona una más alta inercia en el reordenamiento de los conjuntos de La C utilizados para la radiobúsqueda.

En contraste al pico corto mostrado en la tabla 710 y el diagrama 760 para el quinto procedimiento de radiobúsqueda, se muestra una cantidad alta de intentos de radiobúsqueda ejecutados de más larga duración para los procedimientos de radiobúsqueda #12 a #15. En este intervalo, fueron necesarios cinco y seis intentos de radiobúsqueda (columna 730). La salida de filtro avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i excede el umbral con el valor cuatro ya en el procedimiento de radiobúsqueda #12 para a = 0.8, 0.6 y 0.4, en tanto que para a = 0.3 excede este umbral en el procedimiento de radiobúsqueda #13. Se logra la más alta inercia de la salida de filtro para a = 0.2, para lo cual se excede el umbral seleccionado después del procedimiento de radiobúsqueda #14. Este ejemplo muestra el preprocesamiento de mediciones antes de que se realice un intercambio de la secuencia del conjunto de LAC en el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

Activación del cambio de la secuencia de conjunto de LAC

Para cada conjunto de LAC i, se introducirá un par de umbrales pagingCounterUpperThresholdLacSet_i y pagingCounterLower-ThresholdLacSet-i y se utilizará para reordenar la secuencia de conjuntos de LAC. Si el número de intentos de radiobúsqueda filtrados y promediados en el conjunto de LAC i, avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i es igual o excede el umbral pagingCounterUpperThresholdLacSet_i y el contador para el conjunto de LAC j, avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j es más bajo que pagingCounterLower-ThresholdLacSetJ, la secuencia utilizada actualmente de conjuntos de LAC es candidata para un procedimiento de reordenamiento.

Esto significa que el reordenamiento de la secuencia de estos dos conjuntos de LAC se realizará si se cumple la siguiente condición (ecuación 2):

[(avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i > pagingCounterllpperThresholdLacSet_i)

Y

(avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j < pagingCounterLowerThresholdLacSet_j)]

En una realización adicional de esta invención, se utilizará la relación entre el número de intentos de radiobúsqueda y los umbrales de contador de radiobúsqueda. La condición se describe en la ecuación 3:

[(avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i / pagingCounterllpperThresholdLacSet_i > p)

Y

(avgNumPagingAttemptsPerllserLacSet_i / pagingCounterLowerThresholdLacSet_j) < q]

En esta realización, se utilizará la ecuación 3 como criterio individual o la ecuación 2 combinada mediante una conjunción O con la ecuación 3 como activador para el cambio de la secuencia de conjunto de LAC. La adición del criterio descrito en la ecuación 3 evita que el intercambio de la secuencia de conjuntos de LAC no se active si el número de intentos de radiobúsqueda para los conjuntos de LAC tanto i como j es alto (por ejemplo, avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i = 8 y avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j = 4.2), pero avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j es más alto que el umbral absoluto pagingCounterLowerThresholdLacSet_i.

Para evitar el reordenamiento no deseado de la secuencia de conjuntos de LAC durante la fase de inicio, se introducirá una variable adicional nmin que se ajustará en, por ejemplo, 1000. La ejecución del procedimiento de reordenamiento de conjunto de LAC sólo se realizará si n en la ecuación 1 para cada uno de los conjuntos de LAC implicados, i y j, excede nmin. Esto es necesario, debido a que el filtro en la ecuación 1 se inicializa con el valor avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i(n=0)= 0. La misma inicialización se realiza para el filtro de conjunto de LAC i, avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j(n=0)= 0. En tanto que no se haya ejecutado ningún procedimiento de radiobúsqueda en el conjunto de LAC j, la segunda parte de la conjunción Y en la ecuación 2 siempre se cumple si el umbral pagingCounterLowerThresholdLacSet_j se ajusta a un valor más alto que cero. La introducción de un requisito mínimo en términos del número de procedimientos de radiobúsqueda ejecutados por nmin mejora la fiabilidad del candidato para un procedimiento de reordenamiento de secuencia de LAC.

La figura 5 demuestra la condición descrita en la ecuación 2. En el procedimiento 800, se muestra una escala para el número promedio de intentos de radiobúsqueda para el conjunto de LAC i (810) con los dos umbrales para este conjunto de LAC, pagingCounterLowerThresholdLacSet_i y pagingCounterUpperThresholdLacSet_i. El valor real filtrado y promediado para el número de intentos de radiobúsqueda en este conjunto de LAC se representa por avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i. Los umbrales correspondientes y el valor promedio para el conjunto de LAC j se representan en 820. Una condición para la cual se cumple la ecuación 2 se muestra en 830.

En la ecuación 2, i es más bajo que j, es decir, la radiobúsqueda se ejecuta primero en el conjunto de LAC i y entonces en el conjunto de LAC j. Esta ecuación implica que la secuencia utilizada anteriormente de conjuntos de LAC para la radiobúsqueda es candidata para reordenamiento, si la tasa de éxito de radiobúsqueda en el primer conjunto de LAC es baja (expresada por un valor alto de avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i) pero alta en el segundo conjunto de LAC (expresada por un valor alto de avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j). Se utilizan dos umbrales diferentes para cada conjunto de LAC para evitar cambios frecuentes si la tasa de éxito en ambos conjuntos es igual. Este último caso se refiere a la situación de que sólo se utilizó un umbral.

Ejemplo: La radiobúsqueda en el primer conjunto de LAC tiene una baja tasa de éxito y la salida de filtro avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_1 informa el valor 4. En el conjunto de LAC 2 la tasa de éxito es más alta y el contador avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_2 informa el valor 1. El procedimiento de optimización de conjunto de LAC en el paso 520 de la figura 2 compara los valores de contador filtrados y promediados con los umbrales definidos. En este ejemplo, el umbral pagingCounterUpperThresholdLacSet_1 se ajusta a 4 y el umbral pagingCounterLowerThresholdLacSet_2 se ajusta a 2. La ecuación 2 se cumple para este ejemplo [(4 > 4) Y (1 < 2)] y se cambiará la secuencia utilizada actualmente del conjunto de LAC. Esto significa que se modificará la secuencia anterior para iniciar la radiobúsqueda en el conjunto de LAC 1 y entonces conmutar al conjunto de LAC 2 y la radiobúsqueda se iniciará adicionalmente en el inicio en el conjunto de LAC 2 y, si no es exitosa, la radiobúsqueda se realizará en el conjunto de LAC 1. Esta secuencia se mantendrá en tanto que se cumpla la ecuación 2.

Ahora, se considerará el preprocesamiento para el reordenamiento de la secuencia de conjunto de LAC en la figura 4 y el proceso de reordenamiento con base en umbrales mostrado en la figura 5. En el ejemplo descrito anteriormente, el umbral pagingCounterUpperThresholdLacSet_i se ajusta al valor cuatro, es decir, el cambio del conjunto de LAC se activa si, de acuerdo con la ecuación 2, la salida de filtro del siguiente conjunto de LAC utilizado actualmente avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j es más baja que el umbral definido pagingCounterLowerThresholdLacSet_j. Si se cumple esta condición, los conjuntos de LAC i y j cambian su orden de acuerdo con esta invención, es decir, para los próximos procedimientos de radiobúsqueda, el conjunto de LAC j utilizado anteriormente se seleccionará para la radiobúsqueda antes de que la radiobúsqueda se realice en el conjunto de LAC i utilizado anteriormente. Los filtros para promediar el número de intentos de radiobúsqueda avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i y avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j entonces se restablecerán. Los contenidos del conjunto de LAC i se reemplazará por ese del conjunto de LAC j y viceversa, es decir, las celdas definidas para el conjunto de LAC i se reemplazarán por aquellas definidas para el conjunto de LAC j, pero se mantendrá la secuencia de índices i < j.

El ejemplo anterior describe un cambio de la secuencia entre el conjunto de LAC 1 y el conjunto de LAC 2. Esta invención no se limita a dos conjuntos de LAC y el procedimiento de reordenamiento se aplicará al número total de conjuntos de LAC definidos por el parámetro imax. El resultado del procedimiento de optimización de conjunto de LAC descrito en el paso 520 de la figura 2 es una lista clasificada de conjuntos de LAC. En una configuración actualizada de los conjuntos de LAC (paso 410 en la figura 2), el inicio del procedimiento de radiobúsqueda descrito en el paso 420 y la selección del primer conjunto de LAC para enviar mensajes de radiobúsqueda utilizará entonces el conjunto de LAC con la tasa de éxito más alta.

Se realizará preferentemente un intercambio de conjuntos de LAC en términos de días en lugar de utilizar este procedimiento para una optimización a corto plazo en términos de horas. El comportamiento para la Optimización a largo plazo se puede lograr al establecer a en un valor considerablemente más bajo que 0.2, es decir, el conjunto de LAC se intercambiará sólo en caso de que el número de intentos de radiobúsqueda supere casi constantemente el umbral superior definido.

Secuencia dependiente de velocidad de los conjuntos de LAC

El procedimiento descrito anteriormente para reordenar la secuencia de los conjuntos de LAC se potenciará para diferenciar entre varios entornos topológicos y ajustes de velocidad en redes móviles. Las bases de datos para la planificación de redes de radio en las redes de hoy utilizan atributos para marcar celdas específicas. Un atributo puede ser el entorno de velocidad, es decir, las celdas que cubren líneas de ferrocarril o autopistas se marcan como entorno de alta velocidad, en tanto que las celdas que cubren zonas peatonales se marcan como entorno de baja velocidad. Las celdas de ambos tipos se pueden incluir en el mismo conjunto de LAC. En una realización preferida de esta invención, un cambio de la secuencia del conjunto de LAC se definirá por separado para diferentes entornos de velocidad. Esto significa, por ejemplo, que para los usuarios de baja velocidad, se utiliza la secuencia conjunto de LAC 1 ^ conjunto de LAC 2 ^ conjunto de LAC 3, en tanto que para los usuarios de alta velocidad se selecciona la secuencia conjunto de LAC 1 ^ conjunto de LAC 3 ^ conjunto de LAC 2. El resultado es un procedimiento de radiobúsqueda sensible a la velocidad con conjuntos de LAC adaptados al perfil de movimiento del usuario.

En esta realización, también el procedimiento de promediado para el número de intentos de radiobúsqueda descritos en la ecuación 1 se separará para los entornos definidos. En una implementación preferida, se utiliza un filtro separado (ecuación 1) para cada entorno definido. La separación de la entrada es posible para las terminales móviles que respondieron en cualquiera de los intentos de radiobúsqueda. Después de la radiobúsqueda exitosa, se ejecuta el procedimiento de configuración y se conoce la celda en la que se asigna el usuario. Si esta celda se marca como celda de alta velocidad, el número de intentos de radiobúsqueda se utilizará como entrada pagingCounterLacSet_i(n) al filtro definido para este entorno de alta velocidad (ecuación 1). En esta realización, el procedimiento para cambiar la secuencia de los conjuntos de LAC, mostrado en la figura 5, se realizará individualmente para cada entorno definido. Esto llega a ser posible por el uso, en la ecuación 2, de la salida de filtro avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_i y avgNumPagingAttemptsPerUserLacSet_j para el entorno correspondiente. Por consiguiente, la secuencia de los conjuntos de LAC en un área específica se puede cambiar, por ejemplo, para el escenario de alta velocidad, en tanto que se mantiene para el escenario de baja velocidad. Esta separación sensible a la velocidad del procedimiento de reordenamiento de conjunto de LAC puede ser esencial para la conducción asistida y autónoma.

Selección de la secuencia de conjunto de LAC correcta al inicio del procedimiento de radiobúsqueda: De acuerdo con el estado actual de la tecnología, el entorno específico de celda no se conoce durante el procedimiento de radiobúsqueda inicial. Sin embargo, el perfil de movimiento de una terminal móvil se puede monitorear y esta información se escribirá temporalmente en la base de datos 130 en la figura 1. Para las conexiones activas, el perfil de movimiento se puede derivar de la información de avance de temporización o el tiempo de retención en celdas específicas. Las soluciones alternativas son el análisis de coordenadas de posición geográfica con el paso del tiempo o secuencias específicas de celdas en las que se presta el servicio a la terminal que se marcan, por ejemplo, como celdas que cubren una línea de ferrocarril. Para la ejecución de un nuevo procedimiento de radiobúsqueda (procedimiento 400 en la figura 2), se utilizará la última entrada del entorno actual de la terminal para definir la secuencia de los conjuntos de LAC. Para mantener la consistencia de datos altos, esta entrada sólo se utilizará si un temporizador, iniciado después de la última actualización, aún no ha vencido. Un primer usuario que se espera para un entorno de alta velocidad, por ejemplo, se buscará por radiobúsqueda en el conjunto de LAC 1 primero y entonces en el conjunto de LAC 3, en tanto que un segundo usuario que se espera en un entorno de baja velocidad se buscará por radiobúsqueda primero en el conjunto de LAC 1 y entonces en el conjunto de LAC 2. En redes móviles, el conjunto de LAC 2 cubre, por ejemplo, celdas de una línea subterránea, a la que se espera que el usuario camine si la radiobúsqueda en las celdas exteriores del conjunto de LAC 1 no fue exitosa. EL conjunto de LAC 3 cubre, por ejemplo, las celdas adyacentes para la línea de ferrocarril.

Cambio inmediato de la secuencia de LAC

En una realización adicional de esta invención, se ejecutará un cambio rápido del conjunto de LAC. Si ninguno de los procedimientos de radiobúsqueda para un conjunto de LAC fue exitoso, este conjunto de LAC se moverá inmediatamente a la última posición de la lista de secuencias.

Si ninguno de los procedimientos de radiobúsqueda para cualquiera de los conjuntos de LAC del procedimiento de radiobúsqueda ejecutado fue exitoso, se realizará un intercambio cíclico de los LAC anteriormente definidos con los nuevos LAC. Esto permite una reacción rápida en las situaciones más críticas, en las cuales el suscriptor no se puede buscar por radiobúsqueda y, por consiguiente, no está accesible por la red móvil.

Módulo 4: Radiobúsqueda en Redes de Itinerancia Nacional

Cuando las redes móviles se consolidan, la itinerancia nacional se puede utilizar para mejorar la cobertura y la capacidad en las redes fusionadas. Los suscriptores móviles obtienen acceso a más de una red móvil en su país de origen. En las redes de 3GPP de itinerancia nacional, se pueden presentar situaciones en los límites de MSC, en los que un suscriptor ya había cerrado sesión en la primera red (entrada de VLR) pero aún no está registrado en el VLR de la segunda red. Durante este período, el suscriptor no es accesible y las llamadas entrantes se dirigen al buzón de voz. Los servicios de datos enviados a este suscriptor no se reciben inmediatamente debido a la radiobúsqueda imposible en este período. Esta invención proporciona una solución para el período cuando un suscriptor móvil deja la celda de la primera red hasta la ejecución del procedimiento de actualización de ubicación en la nueva celda de la segunda red. En las redes de última generación, este período toma habitualmente alrededor de cinco segundos.

En las redes de itinerancia nacionales, la exclusión de celdas puede ser necesaria por razones de control de tráfico. Significa que los intentos de la estación móvil de cambiar la celda se rechazan por el MSC. También en esta situación, el suscriptor ya ha cerrado sesión del VLR de la primera red, pero aún no está registrado en el VLR de la segunda red. En situaciones de exclusión, el período de registro de VLR inválido es incluso más largo que los cinco segundos descritos anteriormente. En ambos casos MTC se encaminan al buzón de voz puesto que la radiobúsqueda del suscriptor no es exitosa.

El siguiente paso inventivo proporciona una solución para la fase transitoria hasta que el suscriptor ha realizado exitosamente la actualización de ubicación en la nueva área.

Nueva configuración

Es el alcance de esta invención ejecutar la radiobúsqueda en ambas redes, si el primer intento de radiobúsqueda en una red falla. La solución propuesta es una potenciación de los módulos anteriores. Para la diferenciación entre varias redes, se adicionará un segundo índice al conjunto de LAC. El término LacSetij denota el conjunto de LAC i de la red móvil j.

El siguiente ejemplo describe una secuencia de radiobúsqueda para la itinerancia nacional entre dos redes j = 1 y j = 2. Sin embargo, esta invención no se limita a dos redes móviles.

Primera radiobúsqueda: Conjunto de LAC 1 de la primera red: LACsetn.

Segunda radiobúsqueda: Conjunto de LAC 1 de la primera red y conjunto de LAC 1 de la segunda red: LACsetu LACset¹².

Tercera radiobúsqueda: Conjunto de LAC 2 de la primera red y conjuntos de LAC 2 y 3 de la segunda red: LACset²¹ + LACset²² + LACset32.

Las interconexiones se utilizan en redes de itinerancia nacional para conectar ambas redes de núcleo. Para evitar los problemas descritos anteriormente, la radiobúsqueda en un área se extenderá a los LAC de ambas redes que cubren esta área. La primera y la segunda redes enviarán los mensajes de radiobúsqueda simultáneamente en LAC predefinidos. Este paso permite mejorar la tasa de éxito de radiobúsqueda, especialmente en las líneas de ferrocarril o autopistas que conectan dos ciudades. La reivindicación es incluir ambas redes en el patrón de radiobúsqueda mostrado en el procedimiento 900 en la figura 6. El procedimiento de actualización de ubicación en caso de radiobúsqueda exitosa entonces se sigue por procedimientos de autenticación y modo de seguridad. Los mensajes del HLR aún se envían al VLR de la primera red y las llamadas entrantes no se pueden encaminar a su destino. Una solución se define en los siguientes párrafos.

Reenvío de solicitudes de radiobúsqueda desde una primera red hasta una segunda red

De acuerdo con tecnologías de última generación, una solicitud de radiobúsqueda está disponible sólo en la red de un operador. Es el alcance de la invención enviar un mensaje mediante un enlace de señalización desde el MSC de la primera red hasta el MSC de la segunda red, preferentemente mediante las interconexiones establecidas. La selección del MSC derecho de la segunda red se puede hacer al definir tablas de mapeo en cada MSC o mediante una unidad separada, que tiene una conexión lógica al MSC de los operadores que participan en la itinerancia nacional. En el primer caso, utilizando tablas de mapeo interno de MSC, y en el segundo caso, utilizando una unidad externa, las áreas de búsqueda coincidentes se definirán preferentemente al mapear áreas geográficas de LAC de la primera red en LAC de la segunda red y viceversa. Este procedimiento permite utilizar el patrón de radiobúsqueda descrito anteriormente, pero también considerar áreas de red traslapadas o complementarias de más de un operador.

En una realización específica de esta invención, la solicitud de radiobúsqueda en la segunda red se iniciará desde el HLR de la primera red y se enviará mediante el HLR de la segunda red al MSC de la segunda red. La selección del MSC correcto se realizará (a) mediante el MSC utilizando una tabla de mapeo interna o (b) mediante la unidad externa.

Procedimiento de radiobúsqueda inteligente en redes de itinerancia nacional

En el paso 910 de la figura 6, los múltiples conjuntos de LAC descritos en el paso 410 de la figura 2 para una red, se extienden por un índice adicional j que representa la red. Por ejemplo, LACsetu representa el primer conjunto de LAC de la primera red. La primera y segunda redes se identifican preferentemente por sus Códigos de Red Móvil (MNC). Es posible ampliar a más de dos redes en escenarios de itinerancia nacional. En este paso 910 también se definirá el número máximo de redes jmax. El número máximo ni de intentos de radiobúsqueda para el conjunto de LAC i se utilizará de manera idéntica para todas las redes o, en una realización adicional de esta invención, se definirá por separado para cada red j.

El procedimiento de radiobúsqueda en la figura 6 se inicia en el paso 920. Para el primer intento de radiobúsqueda, se seleccionará la red j en la que se registró el usuario más recientemente. Para esta red j se seleccionará el conjunto de LAC predeterminado i=1 y se enviarán mensajes de radiobúsqueda en este LacSet=¹,j (paso 930). El paso 940 verifica si los intentos de radiobúsqueda fueron exitosos. Fueron exitosos, si la terminal buscada por radiobúsqueda responde en el mensaje de radiobúsqueda recibido. En este caso, la red dejará de enviar mensajes de radiobúsqueda (paso 950).

Si el resultado de la consulta 940 es "no", es decir, los primeros intentos de radiobúsqueda no fueron exitosos, el área de radiobúsqueda se extenderá al adicionar uno o más conjuntos de LAC de acuerdo con un patrón predefinido. Para este escenario de itinerancia nacional, el conjunto de LAC adicionado es preferentemente un conjunto de LAC de la segunda red. Si se utilizó LACsetu para el primer intento de radiobúsqueda, se adicionará preferentemente el primer conjunto de LAC de la segunda red j=2, es decir, los mensajes de radiobúsqueda se enviarán en las siguientes áreas: LacSetu y LACsetu.

En el paso 970, se verificará si el suscriptor se buscó por radiobúsqueda exitosamente. Si los intentos de radiobúsqueda fueron exitosos, el envío de mensajes de radiobúsqueda adicionales se detiene en el paso 950 y esta información se utilizará para el procedimiento de optimización de los conjuntos de LAC descritos en el paso 1020.

Si la salida de la consulta en el paso 970 es "no", es decir, el último intento de radiobúsqueda no era exitoso, se sigue una consulta adicional en el paso 980 para verificar si todas las combinaciones definidas de conjuntos de LAC ya se han utilizado para la radiobúsqueda. Si la respuesta es no, la siguiente combinación de conjuntos de LAC se seleccionará en el paso 960.

Si el resultado del paso 980 es "sí", es decir, todas las combinaciones definidas de conjuntos de LAC ya se han utilizado, los intentos de radiobúsqueda en estos LAC fallaron y el procedimiento de radiobúsqueda se detendrá en el paso 990.

En ambos casos, radiobúsqueda exitosa (paso 950) y radiobúsqueda no exitosa (paso 990), la información obtenida se utilizará como entrada para la optimización continua de los conjuntos de LAC en el paso 1020.

En el paso 1000, se verificará si se activa el procedimiento de LAC aleatorio (módulo 2). Si la respuesta es sí, se seleccionarán LAC elegidos aleatoriamente de ambas redes y se ejecutará la radiobúsqueda en estos conjuntos de LAC en el paso 1010. La información sobre los intentos de radiobúsqueda exitosos o no exitosos en estos conjuntos de LAC se proporcionará como entrada al procedimiento de optimización de conjunto de LAC en el paso 1020. El procedimiento de optimización de conjunto de LAC descrito en el módulo 3 se extenderá por una dimensión adicional, la red j y el procedimiento de optimización tomarán en consideración los conjuntos de LAC de ambas redes.

En una realización adicional de esta invención, las matrices de transición para ambas o múltiples redes dependerán de los incrementos de la red común, es decir, del progreso de la consolidación de red. En particular, la definición de conjuntos de LAC que cubren celdas de ambas redes dependerá del estado de consolidación de red.

En tecnologías de última generación, se ejecuta una consulta de VLR/HLR de la última celda del suscriptor. En una realización de esta invención, se utilizará un procedimiento automatizado utilizando estadísticas de la tasa de éxito de radiobúsqueda y estadísticas de planificación de red de radio.

Aspectos generales

Entidades de red

Los procedimientos de radiobúsqueda inteligente descritos se aplicarán en la red de núcleo de CS/PS, en la red de núcleo de subsistema de multimedios (IMS) de protocolo de Internet (IP) y se soportarán por la red de radio. En las tecnologías de 3GPP de última generación, la radiobúsqueda se restringe al área cubierta por la entidad de red de núcleo pertinente, por ejemplo, un área de MSS. El alcance de esta invención es derivar esta limitación por el intercambio de estadísticas de LAC y particularmente los resultados del "procedimiento de optimización de conjuntos de LAC" (módulo 3) y el procedimiento de "radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional" (módulo 4) mediante una comunicación inter-MSS. En una realización de esta invención, la interfaz de 3GPP Nc entre dos MSS se utilizará para intercambiar conjuntos de LAC y sus actualizaciones continuas entre varios MSS. Este procedimiento permite la generación de estadísticas inter-LAC.

En una realización adicional de esta invención, la base de datos 130 en la figura 1 se configurará como una base de datos central que incluye configuraciones de LAC y estadísticas de cada área de MSS. Esta base de datos central será accesible por cada MSS. Las actualizaciones de los conjuntos de LAC como resultado del procedimiento de optimización continua de conjunto de LAC en un área, se transferirán a esta base de datos central y serán accesibles para cada MSS de la red. La información también se intercambiará entre la red de núcleo de CS y PS.

Además, un intercambio de esta información mediante varias tecnologías está en el alcance de esta invención. El intercambio de esta información entre el MSS y la Entidad de Gestión de Movilidad (MME) para LTE se realizará preferentemente mediante la interfaz de Sv para la Continuidad de Llamada de Voz de Radio Única (SRVCC) y mediante la interfaz de SGS para el Servicio de Mensaje Corto (SMS), Repliegue conmutado de Circuitos (CSFB), y para el anexo combinado. En las redes de LTE, los servicios de voz se manejan en el sistema de IMS que se conecta al MSS mediante la interfaz de Mg (hacia la función de control de sesión de llamada de IMS, I-CSCF), mediante la interfaz de Mj de la función de control de puerta de enlace de ruptura de IMS (BGCF) y la interfaz de Mw/12 de MSS potenciado por SRVCC (eMSS) a la función de control de transferencia de acceso (ATCF) en el controlador de frontera de sesión (SBC). La conexión entre el IMS y la puerta de enlace (PGW) de red de datos de paquetes (PDN) /puerta de enlace de servicio de LTE (SGW) se realiza mediante la interfaz de Rx a la función de políticas y reglas de carga (PCRF) y mediante la interfaz de Gx a la PGW/SGW. La interfaz de SGI se utiliza para la conexión entre el PGW/SWG y el ^s BC (Gm para SIP y Mb para Protocolo de transporte en tiempo real (RTP)).

El principio básico de esta invención es el intercambio de Optimizaciones de conjunto de LAC mediante la red que incluye diferentes tecnologías de red y diferentes dominios, PS y CS. Los datos almacenados temporalmente en el VLR se utilizarán y transferirán a la plataforma de radiobúsqueda inteligente.

Solución técnica para reenviar la solicitud de radiobúsqueda a entidades de red de núcleo adicionales

Un problema que se va a resolver es cómo pasar la solicitud de radiobúsqueda en espera de un MSS a otro MSS. Como ejemplo, se considerará una red de itinerancia nacional. La solicitud de radiobúsqueda está esperando en el MSS de una primera red y se transferirá a un MSS de una segunda red.

En una realización preferida, esta solicitud de radiobúsqueda se transferirá mediante un mensaje de señalización en las interconexiones entre dos MSS de puerta de enlace o mediante la interfaz de Nc entre dos MSS.

En otra realización de esta invención, el intercambio de información para las solicitudes de radiobúsqueda en espera, así como los resultados del procedimiento de optimización de conjunto de LAC, se realizará mediante e1HLR.

En el sistema de IMS, la Función de Control de Frontera de Interconexión (I-BCF) se utiliza para la interfaz con otras redes de IMS. Para un usuario de otra red de IMS, esta transferencia de datos y conexiones de señalización a la otra red de IMS se organiza mediante la I-BCF. Una realización de esta invención propone que la I-BCF transfiera las solicitudes de radiobúsqueda y los resultados del procedimiento de optimización de conjunto de LAC a otras redes de IMS.

En el sistema de IMS, la I-BGF se utiliza por analogía a la puerta de enlace de multimedios de IP (IM-MGW). Esta I-BGF se utiliza para transferir tráfico de datos a otras redes de IMS. El tráfico hacia y desde otras redes de IMS se transfiere a las entidades de red comutada de paquetes de la red de IMS local (por ejemplo, nodo de soporte de GPRS de puerta de enlace (GGSN), puerta de enlace de evolución de arquitectura de sistema (SAE-GW)) o a la IM-MGW.

Para resolver el problema de cómo el MSS B obtiene la información de que la radiobúsqueda se ejecutará desde el MSS A, se definirá un MSS maestro y un MSS esclavo. Con este propósito, el HLR/VLR desempeña una función importante para transferir la información de radiobúsqueda de MSS A a MSS B. La presente invención proporciona una solución por el envío de un mensaje completo de actualización de ubicación desde e1HLR hasta el nuevo VLR en un elemento de información, mensaje de señalización o mediante una conexión de datos dedicada. Durante los períodos de tráfico bajo, el VLR transferirá esta información inter-VLR al HLR. Esto permite la radiobúsqueda también para transiciones inter-MSS (LAC1 ^ LAC2).

Procedimiento de optimización de conjunto de LAC soportado por terminal

El procedimiento de optimización de conjunto de LAC también se soportará por la terminal móvil. En las tecnologías de última generación, después del procedimiento de actualización de ubicación, la terminal escucha sólo las frecuencias que pertenecen a las celdas del nuevo MSS.

El alcance de esta invención es que la terminal analiza el informe de medición. Si identifica una celda adecuada, la terminal enviará una actualización de ubicación en la celda deseada. Una celda se clasifica como adecuada, si el nivel de recepción y, donde sea aplicable, la calidad de recepción, exceden un umbral mínimo minLev y minQual, respectivamente. La terminal informará a la red sobre la identidad de celda y LAC en la que se podrá acceder pronto. La identidad de celda y la información de LAC también se recuperan de los procedimientos de reselección de celda. Por consiguiente, el procedimiento de optimización de conjunto de LAC soportado por terminal es aplicable para varios tipos de cambios de celda que incluyen traspaso y reselección de celda.

En tecnologías de última generación, los LAC prohibidos se almacenan en la terminal móvil en una lista de LAC prohibidos para la itinerancia. La terminal no se registra en una celda que pertenece a la lista de LAC prohibidos.

En una realización preferida de esta invención, una solicitud de radiobúsqueda saliente también se enviará a otras redes cuando la terminal envíe el preanuncio sobre la identidad de celda y LAC en la que pronto será accesible. La restricción de LAC prohibidos se suspenderá y la radiobúsqueda se extenderá a los LAC de otros operadores de red.

Un problema adicional en las tecnologías de última generación es que, estando en modo inactivo, las terminales actúan de manera autónoma. Las identidades de celda y LAC se leen del informe de medición, sin embargo, no se informan a las entidades de red superiores, por ejemplo, el MSS. Para superar este problema, esta invención propone que la terminal móvil envíe en un mensaje de señalización o conexión de datos dedicada la información de una identidad de celda bien adaptada y LAC a los elementos de red de núcleo. Este procedimiento es parte del procedimiento de optimización de conjunto de LAC soportado por terminal en el que se utiliza la entrada de la terminal para el procedimiento de optimización de conjunto de ^lA^c descrito en esta invención.

Interacción entre la plataforma de radiobúsqueda inteligente y la red móvil de 3GPP de última generación

De acuerdo con la presente invención, la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100 en la figura 1) utiliza la entrada de la red móvil 200:

La tasa de éxito de radiobúsqueda (210) para el LAC actual: Esta información está presente en el MSS y se utilizará en el futuro en el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

Carga de radiobúsqueda (220): La carga de tráfico en los canales de radiobúsqueda se conoce en el BSC de entidades de red de RAN/Unidad de Control de Paquetes (PCU) para 2G, RNC para 3G y NodoB evolucionado (eNodoB) para LTE/LTE-A. Estas entidades de red están conectadas a la red de núcleo y la información sobre la carga actual en los canales de radiobúsqueda se transferirá mediante la red de núcleo a la plataforma de radiobúsqueda inteligente 100.

Base de datos de movilidad (230): La patente europea (EP) 2773 149 B1 presenta un método para optimizar la gestión de movilidad en redes celulares. El principio básico es una base de datos para los cambios de celda exitosos y no exitosos y la generación de la lista de celdas diana con base en el historial de cambios de celda exitosos. Estos datos se utilizarán como entrada para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC para incluir o excluir celdas específicas hacia o desde el área de LAC.

El historial de cambios de celda exitosos se utilizará para optimizar la secuencia de los conjuntos de LAC utilizados para la radiobúsqueda en el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

La información de la radiobúsqueda no exitosa de un suscriptor específico se almacenará temporalmente en la base de datos y se reenviará a un segundo MSS. La transferencia de esta información a otros SMS proporciona una aceleración de la duración de radiobúsqueda: Si la terminal móvil ha ejecutado un procedimiento de actualización de ubicación mientras tanto, el nuevo MSS ya ha recibido esta información del MSS anterior y el procedimiento de radiobúsqueda se completa más rápido.

Estadísticas de actualización de LAC (240): El intercambio de los conjuntos de LAC y estadísticas para las actualizaciones de LAC se realizará entre la red móvil (200) y la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100) mediante la unidad de entrada/salida (110).

Datos de VLR/HLR (250): Los datos de la ubicación de una terminal almacenada en VLR y HLR se transferirán a la plataforma de radiobúsqueda inteligente y se utilizarán para la selección de la secuencia de conjuntos de LAC para la radiobúsqueda. Caso de uso: Si la última celda, en la que se conectó la terminal, está en la vecindad de un puerto en la ciudad A y la información de HLR se refiere a la ciudad B como la ubicación de origen del suscriptor, las LAC de la ciudad B serán parte del conjunto de LAC utilizado para buscar por radiobúsqueda a este suscriptor. Un móvil que no se desactiva en tanto que recorre, por ejemplo, en barco de la ciudad A a la B, se puede buscar por radiobúsqueda inmediatamente en la ciudad B.

Las estadísticas de los medios de transporte públicos combinadas con el día se utilizarán como entrada al procedimiento de optimización de conjunto de LAC. El análisis de esta información puede mejorar la tasa de éxito de radiobúsqueda y reducir el tiempo de configuración de una conexión terminada móvil para los pasajeros interurbanos: Si la radiobúsqueda en la última área de LAC durante la hora de afluencia no fue exitosa, las áreas de LAC que cubren el destino de los medios de transporte públicos se adicionarán al conjunto de LAC.

Información de red de radio (260): La información sobre el entorno topológico de la red de acceso de radio se enviará desde la red móvil (200) y las herramientas de planificación de la red pertinentes mediante la unidad de entrada/salida (110) a la plataforma de búsqueda inteligente (100). Esto incluye celdas marcadas para varios entornos de velocidad.

Datos de rastreo (270): Se considerarán los datos de rastreo de los móviles de prueba para una Optimización de la secuencia de conjunto de LAC.

Sistema de red de autooptimización (280): Se proporcionará la entrada adicional a la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100) desde el sistema de SON. Las relaciones de vecindad se pueden definir ya sea como centrales en la red móvil (200), en un sistema de SON, o como una combinación de ambos. Las relaciones de vecindad actualizadas se transferirán desde el sistema de SON mediante la red móvil (200) y la unidad de entrada/salida (110) a la plataforma de radiobúsqueda inteligente (100).

Ubicación: Si se conoce la información de la última ubicación de la terminal, los LAC que cubren esta área geográfica se adicionarán al conjunto de LAC.

Estadísticas del perfil de movimiento individual. En muchos días, los suscriptores móviles siguen un esquema de movilidad similar. Dejan su casa en la mañana en la celda A, se mueven a su lugar de trabajo en la celda B y retornan en la noche a la celda A. En una realización de esta invención, se generará un perfil específico de terminal o usuario y se almacenará en una base de datos. A partir de esta base de datos, se recuperará información para configurar el conjunto de LAC más adecuado para este suscriptor o terminal. Es una configuración individual de celdas a un LAC basado en usuario/terminal con el objetivo de lograr la duración de radiobúsqueda más corta posible. Se debe garantizar la privacidad y protección de datos. Un caso de uso es IoT, en el cual una tarjeta de módulo de identidad de suscriptor (SIM) rara vez se busca por radiobúsqueda, pero habitualmente se mueve de la celda A, mediante la celda B a la celda C en una sala de fabricación. Las tres celdas A, B y C podrían ser parte de dos áreas de LAC separadas para la red móvil estándar, por ejemplo, las celdas A y B que son parte de LAC 1 y la celda C que es parte de LAC 2. Una solución adaptado para la accesibilidad de esta tarjeta de SIM es la generación de LAC 3 que incluye sólo estas tres celdas. La radiobúsqueda de esta tarjeta de SIM se realizará individualmente en este LAC 3 y el primer intento de radiobúsqueda podría ser suficiente para buscar por radiobúsqueda exitosamente de la tarjeta de SIM. Se puede reducir el tiempo para el establecimiento de conexión a esta tarjeta de SIM.

Adaptación de las tecnologías utilizadas para la radiobúsqueda: Esta invención propone un procedimiento que adapta las tecnologías de red utilizadas para la radiobúsqueda de acuerdo con la tasa de éxito de radiobúsqueda. Como parte del procedimiento de optimización de conjunto de LAC, la radiobúsqueda se iniciará primero en una tecnología y, en caso de que la radiobúsqueda no tuviera éxito en esta tecnología, la radiobúsqueda se extenderá a tecnologías de red adicionales.

Adaptación de los operadores de red para radiobúsqueda: En las redes de itinerancia nacional, se iniciará el procedimiento de búsqueda para la red de un operador, definida por el código de red móvil (MNC). Si la radiobúsqueda no fue exitosa, se extenderá a la red de un segundo (o tercero, etc.) operador de red, definido por otro MNC. Para los abonados itinerantes que potencialmente tienen acceso a todos los operadores de red en un país extranjero, se aplicará un procedimiento de optimización de LAC para aumentar el conjunto de LAC con LAC de más de un operador.

Beneficio de la invención

El beneficio principal de esta invención es el incremento de la tasa de éxito de radiobúsqueda. Este es un facilitador para nuevos servicios y aplicaciones e incluso el requisito previo para habilitar nuevas tecnologías. Para la comunicación vehicular y en el siguiente paso, se requiere accesibilidad ultra alta de conducción autónoma.

Un beneficio adicional es la configuración más rápida para los servicios de terminación móvil. Los intervalos habituales de los intentos de radiobúsqueda posteriores están en el intervalo de varios segundos. El procedimiento de optimización de LAC descrito en esta invención permite un intercambio rápido de los conjuntos de LAC. Si se pueden alcanzar los suscriptores de terminación ya en el segundo intento de radiobúsqueda en lugar del tercer intento de radiobúsqueda, se logra una ganancia de rendimiento significativa. Con la introducción de nuevos servicios en LTE, LTE-A o la tecnología de 5G próxima, se requieren tiempos de respuesta considerablemente bajos. Una contribución sustancial se proporciona por el procedimiento de configuración más rápida en esta invención.

La invención proporciona una alta accesibilidad para terminales móviles que no se mantienen en modo activo por razones de ahorro de energía. Esto ahorra energía de batería para casos de uso en los que la vida útil de batería es un aspecto esencial en tanto que simultáneamente se requiere una rápida accesibilidad, por ejemplo, para mensajes o correos electrónicos.

Se proporciona el beneficio adicional para la operabilidad de redes móviles. La automatización del manejo de radiobúsqueda simplifica su uso.

Sumario

Esta invención propone un concepto flexible completo para la radiobúsqueda en redes de 3GPP.

1. Introducción de una plataforma de radiobúsqueda Inteligente que consta de hardware y software que se utilizará para importar datos específicos de radiobúsqueda de la red móvil, para procesar estos datos con algoritmos dedicados y para modificar los procedimientos de radiobúsqueda que se van a utilizar por la red móvil.

2. Introducción de una extensión dinámica de LAC y un procedimiento de reemplazo de LAC con base en la tasa de éxito de radiobúsqueda.

a. Definición de áreas de LAC a un conjunto de LAC y definición de la secuencia cronológica para ejecutar la radiobúsqueda en diferentes conjuntos de ^lA^c .

b. Un concepto basado en umbral se define para intercambiar la secuencia del conjunto de LAC si el número filtrado de intentos de radiobúsqueda en un primer conjunto de LAC excede un umbral superior de este conjunto de LAC y el número filtrado de intentos de radiobúsqueda en un segundo conjunto de LAC posterior es más bajo que un umbral inferior de este segundo conjunto de LAC.

c. Procedimiento de aumento para el número de LAC que se van a buscar por radiobúsqueda.

d. Definición de áreas de radiobúsqueda dinámica, incluyendo las celdas de múltiples RAT.

e. Generación automática de actualizaciones de conjunto de LAC para múltiples tecnologías de red con base en las distancias geográficas de las estaciones base desde una posición maestra.

f. Introducción de un procedimiento de optimización de conjunto de LAC soportado por terminal.

g. Uso del historial de cambios de celdas exitosos (base de datos de movilidad), datos de rastreo de móviles de prueba y datos de sistemas de SON para optimizar los conjuntos de LAC.

h. Secuencia dependiente del entorno y velocidad de los conjuntos de LAC.

i. Realización de un procedimiento para el cambio inmediato del conjunto de LAC.

j. Definición de conjuntos de LAC individuales con base en el perfil de movimiento de terminales para los servicios de IoT.

3. Combinación de LAC de múltiples operadores de red en el patrón de radiobúsqueda para mejorar la tasa de éxito de radiobúsqueda en las redes de itinerancia nacional.

a. Definición de un MSS maestro para un intercambio inter-PLMN de mensajes de radiobúsqueda y estadísticas. b. Procedimiento para reenviar solicitudes de radiobúsqueda desde una primera red hasta una segunda red.

c. Combinación de radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional con el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

d. Introducción de tablas de mapeo para radiobúsqueda simultánea o posterior en múltiples redes.

4. Introducción de un procedimiento de LAC aleatorio como una última oportunidad para alcanzar al suscriptor y para mejorar los conjuntos de LAC en configuraciones de red que cambian dinámicamente.

a. Combinación del procedimiento de LAC aleatorio con el procedimiento de radiobúsqueda en redes de itinerancia nacional.

b. Identificación de LAC adecuados que no se consideraron por la planificación manual o automatizada de LAC.

5. Introducción de un procedimiento basado en umbral para enviar repeticiones de radiobúsqueda dependiendo de la carga de tráfico en los canales de radiobúsqueda para optimizar la compensación entre el éxito de radiobúsqueda y la capacidad.

a. Definición de temporizadores de radiobúsqueda basados en QoS/QCI para diferenciar en los procedimientos definidos entre diversos servicios y usuarios.

b. Generación de períodos de radiobúsqueda dependientes de la ubicación dependiendo de la tasa de éxito de radiobúsqueda.

c. Uso de estadísticas de red y relaciones de vecindad planificadas en herramientas de planificación de redes de radio para seleccionar los tiempos de repetición de mensajes de radiobúsqueda.

6. Un procedimiento de reconfiguración de canal dependiente de carga basado en umbral entre los canales de tráfico y los canales de radiobúsqueda.

7. Intercambio inter-MSS de estadísticas de LAC y solicitudes de radiobúsqueda y un intercambio entre los dominios de CS y PS de la red de núcleo y el sistema de IMS.

Abreviaturas

2G Segunda Generación

3G Tercera Generación

3GPP Proyecto de Asociación de Tercera Generación

5G Quinta Generación

ARP Prioridad de Asignación/Retención

ATCF Función de Control de T ransferencia de Acceso

BGCF Función de Control de Puerta de Enlace de Ruptura

BSC Controlador de Estación Base

BSS Sistema de Estación Base

BTS Estación de Transceptor Base

CCCH Canal de Control Común

CS conmutado de circuitos

CSCF Función de control de sesión de llamada

CSFB Repliegue conmutado de circuitos

eMSS Servidor de Centro de Conmutación Móvil Potenciado eNodoB NodoB evolucionado

EP Patente Europea

GGSN Nodo de Soporte de GPRS de Puerta de Enlace GPRS Servicio General de Paquetes vía Radio

GSM Sistema Global para Comunicaciones Móviles HLR Registro de ubicación local

I-BCF Función de Control de Frontera de Interconexión I-CSCF Función de Control de Sesión de Llamada de IMS IM-MGW Puerta de Enlace de Multimedios de IP

IMS Subsistema de Multimedios de IP

IMSI Identidad de Suscriptor Móvil Internacional

E/S Entrada/Salida

loT Internet de las Cosas

IP Protocolo de Internet

LAC Código de área de ubicación

LTE Evolución a largo plazo

LTE-A Evolución a Largo Plazo Avanzada

MME Entidad de Gestión de Movilidad

MNC Código de Red Móvil

MOC Llamada Originada Móvil

MSC Centro de Conmutación de Servicios Móviles MSS Servidor de Centro de Conmutación Móvil

MTC Llamada Terminada Móvil

NodoB estación base de UMTS

PCCCH Canal de Control Común de Paquetes

PCRF Función de Política y Reglas de Carga

PLMN Red Móvil Pública Terrestre

PS Conmutado de Paquetes

QCI Identificador de Clase de QoS

QoS Calidad de Servicio

PCH Canal de radiobúsqueda

PCU Unidad de Control de Paquete

PDCCH Canal Físico de Control de Enlace Descendente

PDN Red de Datos de Paquetes

PDSCH Canal Físico Compartido de Enlace Descendente

PGW Puerta de Enlace de Red de Datos de Paquetes

P-RNTI Identificador Temporal de Red de Radio de Radiobúsqueda RAN Red de Acceso de Radio

RAT Tecnología de Acceso de Radio

RNC Controlador de Red de Radio

RTP Protocolo de Transporte en Tiempo Real

SAE -GW Puerta de Enlace de Evolución de Arquitectura de Sistema SBC Controlador de Frontera de Sesión

S-CCPCH Canal Físico de Control Común Secundario

SGW Puerta de enlace de Servicio

SM Módulo de Identidad de Suscriptor

SMS Servicio de mensajes cortos

SON Red de Autooptimización

SRVCC Continuidad de Llamada de Voz de Radio Única

TMSI Identidad de Suscriptor Móvil Temporal

UMTS Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles

VLR Registro de Ubicación de Visitante

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un método de radiobúsqueda de una terminal móvil en una red celular móvil que incluye los pasos de

a. definir una pluralidad de conjuntos de LAC/TAC en un orden temporal, en donde cada conjunto de LAC/TAC incluye al menos un área de LAC/TAC que consta de un cierto número de celdas,

b. transmitir mensajes de radiobúsqueda en las celdas definidas en el conjunto de LAC/TAC que corresponde al primer conjunto de LAC/^tA^c del orden temporal determinado mediante al menos un canal de radiobúsqueda,

c. repetir el paso b. para el conjunto de LAC/TAC posterior de acuerdo con el orden temporal determinado en caso de que el procedimiento de radiobúsqueda no fuera exitoso, en donde los mensajes de radiobúsqueda en las celdas para el conjunto de LAC/TAC actual se retransmiten para un número predefinido n de veces en donde el número n se puede establecer para cada conjunto de LAC/TAC individualmente,

caracterizado porque un período entre las retransmisiones de mensajes de radiobúsqueda para al menos un conjunto de LAC/TAC se ajusta automáticamente dependiendo de al menos una de la carga real en el canal de radiobúsqueda utilizado o la capacidad máxima del canal de radiobúsqueda utilizado o la prioridad de la terminal o servicio móvil.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1 en donde al menos un conjunto de LAC/TAC posterior incluye todas las áreas de LAC/TAC del conjunto de LAC/TAC anterior más al menos un área de LAC/TAC adicional.

3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un conjunto de LAC/TAC posterior corresponde al conjunto de LAC/TAC anterior, en donde al menos un área de LAC/TAC se ha reemplazado por otra área de LAC/TAC.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el período entre las retransmisiones se disminuye en caso de una carga más baja y/o una prioridad más alta y se incrementa en caso de una carga más alta y/o prioridad más baja.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde se establece un valor de período mínimo y/o máximo para un intervalo de período permisible, en donde el valor de período mínimo se ajusta a un valor apropiado para superar los agujeros de cobertura habituales a corto plazo, tal como muescas de desvanecimiento temporales o efectos de desvanecimiento lento, y/o el valor de período máximo se ajusta dependiendo del servicio y/o de acuerdo con las estadísticas disponibles con respecto a la tasa de éxito de los intentos de radiobúsqueda anteriores en la ubicación esperada de la terminal móvil.

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, en donde una retransmisión retardada de un mensaje de radiobúsqueda se otorga con puntos de crédito para cada terminal móvil individualmente, en donde la cantidad de puntos de crédito otorgados incrementa en conjunto con un retardo más grande de la retransmisión y en donde las terminales móviles se priorizan para la retransmisión de mensajes de radiobúsqueda de acuerdo con sus puntos de crédito.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde en caso de que la carga en el canal de radiobúsqueda exceda un cierto umbral, se realiza la retransmisión de mensajes de radiobúsqueda para terminales móviles de alta prioridad con un período entre el valor de período mínimo y máximo en donde se permite que la retransmisión de terminales móviles de baja prioridad exceda el valor de período máximo.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se activa una reconfiguración de canales de radiobúsqueda en caso de que la carga actual en al menos un canal de radiobúsqueda exceda un umbral predefinido en donde la reconfiguración incluye la reconfiguración de canales de tráfico a canales de control comunes utilizados como canales de radiobúsqueda para incrementar la capacidad disponible de los canales de radiobúsqueda en donde se utiliza una histéresis para activar la reconfiguración de canal y/o valores máximos para el número permisible de procesos de reconfiguración que incluyen una reconfiguración de canales de tráfico a canales de control comunes y viceversa.

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se activa un procedimiento de LAC/TAC aleatorio durante el cual el conjunto de LAC/TAC posterior para la transmisión de mensajes de radiobúsqueda se selecciona aleatoriamente de la pluralidad de conjuntos de LAC/TAC.

10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se define un contador para cada conjunto de LAC/TAC contando el número de intentos de radiobúsqueda realizados para el respectivo conjunto de LAC/TAC en una base de suscriptor, en donde se aplica una operación de filtración al número contado de intentos de radiobúsqueda por conjunto de LAC/TAC.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde se lleva a cabo un procedimiento de optimización de conjunto de LAC/TAC a fin de reordenar el orden temporal de la pluralidad de conjuntos de LAC/TAC, en donde el orden temporal de los conjuntos de LAC/TAC se adapta con respecto al entorno de la terminal móvil y/o a un perfil de movimiento almacenado de la terminal móvil y/o al número contado de intentos de radiobúsqueda y/o a la tasa de éxito de radiobúsqueda calculada, en donde el orden temporal de un primer y segundo conjuntos de LAC/TAC se conmuta en caso de que el valor de contador del primer conjunto de LAC/^tA^c exceda un umbral superior y el valor de contador del segundo conjunto de LAC/TAC sea más bajo que un umbral inferior.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde se evalúa y considera un historial de éxito de radiobúsqueda y/o un historial de cambios de celdas exitosos y/o datos de rastreo de móviles de prueba y/o datos de sistemas de red de autooptimización en el procedimiento de optimización de conjunto de LAC para reordenar el orden temporal de la pluralidad de conjuntos de LAC.

13. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, en donde la secuencia de conmutación de un primer conjunto de LAC a un segundo conjunto de LAC se define por un patrón de aumento con base en los resultados del procedimiento de optimización de conjunto de LAC, en donde el patrón de aumento define el número de LAC después de un intento de radiobúsqueda no exitoso anterior.

14. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la configuración de una o múltiples celdas en una o múltiples tecnologías de red a un área de LAC y la configuración de una o varias áreas de LAC a un conjunto de LAC se actualiza periódicamente con base en las distancias geográficas de las estaciones base desde una posición maestra definida.

15. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en donde la terminal analiza un informe de medición e identifica una celda diana adecuada para la movilidad y posteriormente informa a la red sobre la identidad de celda y LAC en la que pronto será accesible, en donde la red utiliza la información recibida de la terminal para el procedimiento de optimización de conjunto de LAC.

16. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos uno de la pluralidad de conjuntos de LAC/TAC incluye celdas de diferentes tecnologías de acceso de radio, RAT, y/o de una primera y una segunda red celular móvil, en donde en el caso de un conjunto de LAC/TAC que se refiere a celdas de una segunda red celular móvil, se envía una solicitud de radiobúsqueda desde la primera red celular móvil al nodo de la segunda red celular móvil que es responsable de la transmisión de mensajes de radiobúsqueda y en donde el nodo apropiado se selecciona por medio de una tabla coincidente que asocia áreas de LAC/TAC individuales de la primera red celular móvil con celdas/nodos de la segunda red.

17. Una red celular móvil adaptada para llevar a cabo el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

18. Una plataforma de radiobúsqueda alojada en una entidad dedicada o integrada en un componente de red existente y que incluye una interfaz de E/S, una unidad de procesamiento y una base de datos, en donde la plataforma se adapta para recibir información de la red mediante la interfaz de E/S, procesar la información recibida y transmitir la información procesada como datos de configuración de radiobúsqueda a un componente de red, caracterizado porque la plataforma se adapta para realizar el método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.