ES2964700T3 - Métodos y aparatos para el control de la calidad de servicio - Google Patents

Métodos y aparatos para el control de la calidad de servicio Download PDF

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Abstract

Se divulgan un método y aparato para controlar la calidad del servicio. El método para controlar la calidad de servicio aplicado a una estación base comprende: recibir un identificador de flujo de red central y la correspondiente información de parámetros de calidad de servicio (QoS), enviada por un elemento de red de control de una red central, de una red de datos en paquetes (PDN). conexión, y establecer una relación de mapeo entre el identificador de flujo de red central y el parámetro QoS correspondiente; y después de determinar que hay un portador de radio que satisface el requisito del parámetro QoS entre un terminal de usuario y una estación base local de acuerdo con la información del parámetro QoS recibida sobre la conexión PDN, utilizando un portador de radio existente que satisface el requisito del parámetro QoS, estableciendo una relación de mapeo entre el portador de radio existente y el identificador de flujo de red central de la conexión PDN, y enviar información sobre la relación de mapeo al terminal de usuario. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos y aparatos para el control de la calidad de servicio
CAMPO TÉCNICO
La presente divulgación se refiere, pero no está limitada a tecnología de comunicación móvil, y más particularmente a una estación de base, a un terminal de usuario y a métodos para control de la Calidad de Servicio (QoS).
ANTECEDENTES
En el sistema de comunicación móvil de 4a generación (4G), los flujos de datos que tienen los mismos requerimientos de QoS pueden ser agregados en una portadora, que es la granularidad mínima en el procesamiento de QoS en elementos de la red en el Plano del Usuario (UP), tales como estaciones de base y puertas lógicas de enlace. Como se muestra en la figura 1, las funciones de los elementos principales de la red implicados en soluciones de QoS en el Sistema 4G son las siguientes.
Equipo de Usuario (UE): Un UE accede típicamente a una red 4G a través de una interfaz de aire de radio para obtener servicio. Intercambia información con una estación de base a través de una interfaz de aire con una Entidad de Gestión de la Movilidad (MME) en una Red Central (CN) a través de una señalización de un Estrato de No Acceso (NAS).
Estación de base: Una estación de base es responsable de programar recursos de interfaz de aire utilizados por UEs para acceder a una red y gestionar conexiones sobre la interfaz de aire.
MME: Una MME es una entidad del Plano de Control de la CN y es responsable principalmente de la autenticación, autorización y verificación de la suscripción de UE para asegurar la validez de cada UE. Realiza gestión de movilidad para UE, que incluye: registro de localización y asignación de identidad temporal; mantenimiento de estados INACTIVO y CONECTADO de UE y transiciones de estado; conmutación al estado de CONEXIÓN; y mantenimiento de conexiones de la Red de Paquetes de Datos (PDN) y portadoras, incluyendo funciones de gestión de la sesión, tales como creación, modificación y emisión.
Puerta lógica de Enlace de Servicio (SGW): Una SGW es una entidad funcional CP de la CN y principalmente responsable de la interacción con una Puerta Lógica de Enlace (PGW) de la PDN en situaciones de itinerancia. Almacena en una memoria intermedia paquetes de datos de enlace de descendente destinados a un UE en el estado INACTIVO y notifica a una MME que busque al UE. Funciona como un anclaje en el UP a través de estaciones de base y un anclaje en el UP a través de sistemas de comunicación móvil de la 2a Generación (2G) / la 3a generación (3G) / 4G.
PGW: Una PGW es una entidad funcional CP de la CN y es un punto de acceso para UEs para acceder a una PDN. Es responsable de asignar direcciones IP a UEs y del establecimiento, modificación y eliminación de portadoras activadas por la red y tiene funciones de control y cobro de QoS. Es un anclaje de UEs para conmutación dentro de un sistema 3GPP (Proyecto de Asociación de 3a Generación) o entre un sistema 3GPP y un sistema no-3GPP, de manera que las direcciones IP no cambien y se pueda garantizar la continuidad del servicio.
Función de Política y Reglas de Cobro (PCRF): una PCRF es responsable del control de política de QoS y del control de política de cobro para portadoras de radio.
Los parámetros en el sistema 4G incluyen un Identificador de Clase de QoS (QCI) y una Prioridad de Asignación y Retención (ARP). Una portadora puede ser identificada de forma inequívoca por parámetros de QoS. El QCI es un identificador normalizado. Cada QCI corresponde a un conjunto de parámetros de QoS, que incluyen: un tipo de portadora (Tasa de Bits Garantizada (GBR) o no GBR), una prioridad, un presupuesto de demora de paquetes y una tasa de pérdida de errores de paquetes. La ARP indica una prioridad para que una portadora sea liberada o retenida en caso de sobrecarga.
Para una portadora GBR, los parámetros QoS incluyen, además, una Velocidad de Bits Máxima Agregada (AMBR), que incluye una UE-AMBR que indica una AMBR para todas las portadores que no son GBR de un UE y una APN-AMBR que indica una AMBR para portadoras que no son GBR de un UE que corresponde a un Nombre de Punto de Acceso (APN).
Para una portadora GBR, el parámetro QoS incluye también una Velocidad de Bits Máxima (MBR) y una GBR. En una solución de QoS para el sistema 4G, cuando se establece o se modifica una portadora, los requerimientos de QoS de la portadora pueden ser identificados por parámetros QoS. Existe una correspondencia 1:1:1 entre una portadora de radio sobre una interfaz de aire, una portadora sobre una interfaz S1 y una portadora sobre una interfaz S5/S8. Las portadoras sobre las interfaces S1 y S5/S8 se transmiten utilizando un Protocolo de Túnel GPRS segmentado para túnel UP (GTP-U).
No obstante, la solución QoS para el sistema 4G tiene los siguientes problemas.
1) Cuando una portadora antigua no puede cumplir un requerimiento de servicio, la entidad PCRF después de la PGW en el lado de la red decide finalmente si modifica los parámetros de la portadora antigua o establece una nueva portadora y determina los parámetros de QoS de la nueva portadora. La estación de base solamente puede aceptar o rechazar los parámetros de QoS solicitados por la PCRF, pero no puede ajustar la QoS sobre la base de la carga real de radio. De hecho, la PCRF no puede obtener la carga de radio real actual y, por lo tanto, puede tomar una decisión de QoS apropiada.
2) Existe una correspondencia 1:1 entre la portadora de radio sobre la interfaz de aire y la portadora en la de la CN. La PCRF asegura que no habrá dos portadoras que tengan los mismos requerimientos de QoS en un solo enlace PDN. No obstante, cuando un UE solicita el segundo enlace de la PDN, una PCRF diferente puede decidir establecer una portadora que tenga el mismo requerimiento de QoS que la del primer enlace de la PDN. En este caso, el UE tendría dos portadoras de radio que tienen el mismo QoS, de donde resulta un desperdicio de recursos.
3) Una portadora es una agregación de flujos. Existe una correspondencia 1:1 entre la portadora de radio y la portadora en el lado de la red. Si se desea un control de QoS basado en el flujo en el lado de la red, la estación de base tendría que transportar una gran cantidad de datos, puesto que diferentes flujos requieren diferentes portadoras.
El documento WO 2015/ 1499271 A1 se refiere a medidas para realizar calidad mejorada de la modificación del identificador de la clase de servicio.
SUMARIO
A continuación se proporcionará un resumen de los asuntos objetos descritos en la presente divulgación. Los alcances de las reivindicaciones no se limitan al resumen.
La invención se define por las reivindicaciones independientes. Las realizaciones se definen por las reivindicaciones dependientes. La presente divulgación proporciona una estación de base, un terminal de usuario y métodos para el control de QoS, capaz de compartir una portadora de radio a través de conexiones de la PDN. La estación de base puede decidir de forma autónoma si establece o no una portadora de radio. De esta manera, se puede mejorar la exactitud del control de QoS y se pueden ahorrar recursos sobre la interfaz de aire.
Comparados con la técnica anterior, las realizaciones de la presente divulgación proporcionan métodos y aparatos para el control de QoS. La estación de base recibe un identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de una conexión de la Red de Paquetes de Datos (PDN) cuando es transmitido desde un elemento de la red de control de la CN y crea una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de CB y el parámetro QoS correspondiente. La estación de base determina si existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre un terminal de usuario y la estación de base y, de ser así, utiliza la portadora de radio existente que satisface el requerimiento del parámetro QoS o en otro caso establece una nueva portadora de radio entre el terminal del usuario y la estación de base. La estación de base transmite una relación de equivalente entre el terminal de usuario y la estación de base. La estación de base transmite una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario. Con la presente divulgación, una portadora de radio puede ser compartida a través de conexiones de la PDN. La estación de base puede decidir de forma autónoma si establece una portadora de caja. De esta manera, se puede mejorar la exactitud del control QoS y se pueden ahorrar recursos sobre la interfaz de aire.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es un diagrama esquemático que muestra elementos relevantes de la red en una solución de QoS en un sistema 4G en la técnica relacionada.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra un método para control de QoS (en una estación de base) de acuerdo con la realización 1 de la presente divulgación.
La figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra un método para control de QoS (en un elemento de la red de control de la CN) de acuerdo con la realización 2 de la presente divulgación.
La figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra un método para control de QoS (en una puerta lógica de enlace de la CN) de acuerdo con la realización 3 de la presente divulgación.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método para control de QoS (en un terminal) de acuerdo con la realización 4 de la presente divulgación.
La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un aparato para control de QoS (en una estación de base) de acuerdo con la realización 5 de la presente divulgación.
La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un aparato para control de QoS (en un elemento de la red de control de la CN) de acuerdo con la realización 6 de la presente divulgación.
La figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un aparato para control de QoS (en una puerta lógica de enlace de la CN) de acuerdo con la realización 7 de la presente divulgación.
La figura 9 es un diagrama de flujo que ilustra un aparato para control de QoS (en un terminal) de acuerdo con la realización 8 de la presente divulgación.
La figura 10 es un diagrama esquemático que muestra una estructura de un dispositivo electrónico de acuerdo con la realización 9 de la presente divulgación.
La figura 11 es un diagrama de la secuencia de información de un método para control de QoS de acuerdo con el Ejemplo 1 de la presente divulgación.
La figura 12 es un diagrama de la secuencia de información de un proceso para la transmisión de paquetes de datos de enlace ascendente de acuerdo con el Ejemplo 2 de la presente divulgación.
La figura 13 es un diagrama de la secuencia de información de un proceso para la transmisión de paquetes de datos de enlace ascendente de acuerdo con el Ejemplo 2 de la presente divulgación.
La figura 14 es un diagrama de la secuencia de información de un método de control de QoS de acuerdo con el Ejemplo 3 de la presente divulgación.
La figura 15 es un diagrama de la secuencia de información de acuerdo con el Ejemplo 4 de la presente divulgación. La figura 16 es un diagrama de la secuencia de información de acuerdo con el Ejemplo 5 de la presente divulgación. La figura 17 es un diagrama de la secuencia de información de acuerdo con el Ejemplo 6 de la presente divulgación. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES
A continuación se describirán las realizaciones de la presente divulgación en detalle con referencia a las figuras. Las realizaciones y sus características se pueden combinar entre sí, con tal que no entren en conflicto.
Realización 1.
Como se muestra en la figura 2, la Realización 1 de la presente divulgación proporciona un método para control de QoS. El método se aplica en una estación de base e incluye:
S210: recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde un elemento de la red de control de la CN y crear una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el parámetro QoS correspondiente; y
S220: utilizar, después de determinar sobre la base de la información recibida sobre el parámetro QoS de la conexión de la PDN que existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre un terminal de usuario y la estación de base, en donde la portadora de radio existente satisface el requerimiento del parámetro QoS, crear una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente y el identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN y transmitir información sobre la relación de equivalencia con el terminal del usuario. Aquí, la operación de recepción del identificador de flujo de la CN y la información sobre el parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN a medida que se transmiten desde el elemento de la red de control de la CN puede incluir: recibir un mensaje de solicitud de configuración inicial del contexto del UE a medida que es transmitido desde el elemento de la red de control de la CN y adquirir el identificador de flujo de la CN y la información sobre el parámetro QoS correspondiente de la conexión de PDN desde el mensaje de solicitud de configuración inicial del contexto del UE.
Aquí, el método puede incluir, además: establecer una nueva portadora de radio entre el terminal del usuario y la estación de base después de determinar, sobre la base de la información recibida sobre el parámetro QoS de la conexión de la PDN, que no existe ninguna portadora de radio que satisfaga el requerimiento del parámetro QoS entre el terminal del usuario y la estación de base, crear una relación de equivalencia entre la nueva portadora de radio establecida y el identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN y transmitir información sobre la relación de equivalencia con el terminal de usuario.
Aquí la operación de transmisión de la información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN con respecto al terminal puede incluir: transmitir al terminal del usuario un mensaje de solicitud de reconfiguración del Control de Recursos de Radio (RRC), que lleva la información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN.
Aquí, el método puede incluir, además:
verificar, después de recibir un paquete de datos de enlace ascendente que lleva un identificador de flujo de la CN desde el terminal del usuario a través de una portadora de radio, una relación de enlace entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio, y transmitir el paquete de datos hasta una puerta lógica de enlace de la CN cuando se verifica con éxito la relación de enlace; y
determinar, después de recibir un paquete de datos de enlace descendente que lleva un identificador de flujo de la CN desde la puerta lógica de enlace de la CN, una portadora de radio correspondiente al terminal de usuario sobre la base del identificador de flujo de la CN, y transmitir el paquete de datos al terminal de usuario sobre la portadora de radio determinada.
Aquí, el método puede incluir, además:
crear, después de recibir un identificador de flujo de la CN nuevo e información sobre un parámetro QoS correspondiente a medida que es transmitido desde el elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el nuevo identificador de flujo de la CN y el parámetro QoS correspondiente;
determinar si existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base y, de ser así, utilizar la portadora de radio existente que satisface el requerimiento del parámetro QoS y crear una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente y el nuevo identificador de flujo de la CN; o en otro caso establecer una portadora de radio nueva entre el terminal de usuario y la estación de base y crear una relación de equivalencia entre la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN; y
transmitir información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario.
Aquí, el método puede incluir, además:
determinar, después de recibir información sobre un identificador de flujo de la CN que debe emitirse como trasmitida desde el elemento de la red de control de la CN, una portadora de radio que corresponde al identificador de flujo de la CN que debe liberarse y emitir una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN que debe liberarse y la portadora de radio correspondiente; y
transmitir información sobre el identificador de flujo de la CN que debe emitirse hasta el terminal de usuario.
Aquí, el método puede incluir, además:
crear, después de recibir el identificador de flujo de la CN e información sobre un nuevo parámetro QoS correspondiente, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el nuevo parámetro QoS; continuar utilizando la portadora de radio existente cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, satisface un requerimiento del nuevo parámetro QoS; o
utilizar, cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, no satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS o existe otra portadora de radio que satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base, la otra portadora de radio, modificar la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio y transmitir información sobre la relación de equivalencia modificada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio hasta el terminal de usuario; o
establecer una nueva portadora de radio entre el terminal de usuario y la estación de base cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, no satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS o no existe ninguna portadora de radio que satisfaga el requerimiento del nuevo parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base, modificar la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio y transmitir información sobre la relación de equivalencia modificada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio hasta el terminal de usuario.
Aquí, el método puede incluir, además: libertar, cuando la portadora de radio existente no está asignada a ningún identificador de flujo de la CN, la portadora de radio y notificar al terminal de usuario que libere la portadora de radio.
Realización 2
Como se muestra en la figura 3, la Realización 2 de la presente divulgación proporciona un método para el control de QoS. El método se aplica en un elemento de la red de control de la CN e incluye:
S310: transmitir un identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de una conexión de la PDN a un terminal de usuario y transmitir el identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico de la conexión de la PDN hasta una puerta lógica de enlace de la CN; y
S320: transmitir el indicador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN hasta una estación de base.
Aquí, el método puede incluir, además: transmitir el identificador de flujo de la CN y la información sobre el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de la conexión de la PDN hasta la puerta lógica de enlace de la CN.
Realización 3
Como se muestra en la figura 4, la realización 3 de la presente divulgación proporciona un método para control de QoS. El método se aplica en una puerta lógica de enlace de la CN e incluye:
S410: crear, después de recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde un elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico; y
S420: transmitir paquetes de datos hasta un terminal de usuario, uno de cuyos paquetes de datos, que satisface el flujo de datos de enlace descendente característico, lleva el identificador de flujo de la CN, que corresponde al flujo de datos de enlace descendente característico.
Aquí, el método puede incluir, además: crear, después de recibir el identificador del flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de la conexión de la PDN a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico.
Aquí, el método puede incluir, además: aplicar, después de recibir un paquete de datos que lleva el identificador de flujo de la CN desde el terminal de usuario, una verificación de la portadora al paquete de datos sobre la base de la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico, y transmitir el paquete de datos cuando la verificación se realice con éxito.
Realización 4
Como se muestra en la figura 5, la Realización 4 de la presente divulgación proporciona un método para control de QoS. El método se aplica en un terminal de usuario e incluye:
S510: crear, después de recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre una portadora de radio correspondiente de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde una estación de base, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el portador de radio correspondiente;
S520: crear, después de la recepción de un identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde una puerta lógica de enlace de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente característico; y
S530: transmitir paquetes de datos, uno de cuyos paquetes de datos, que satisface el flujo de datos de enlace ascendente característico, lleva el identificador de flujo de la CN, que corresponde al flujo de datos de enlace ascendente característico.
Aquí, el método puede incluir, además: almacenar, después de la recepción de una relación de equivalencia entre una portadora de radio nueva o una portadora de radio existente y de un identificador de flujo de la CN nuevo a medida que se transmite desde la estación de base, la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN nuevo y la portadora de radio correspondiente.
Aquí, el método puede incluir, además: liberar, después de la recepción de información sobre un identificador de flujo de la CN que debe ser liberado a medida que se transmite desde la estación de base, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN que debe liberarse y la portadora de radio correspondiente. Aquí, el método puede incluir, además: actualizar, después de recibir una relación de equivalencia actualizada entre el identificador de flujo de la CN que debe liberarse y la portadora de radio a medida que se transmite desde la estación de base, una relación de equivalencia almacenada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio correspondiente.
Realización 5
Como se muestra en la figura 6, la Realización 5 de la presente divulgación proporciona un aparato para control de QoS. El aparato se aplica en una estación de base e incluye:
un módulo de recepción y procesamiento de información 601 configurado para recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde un elemento de la red de control de la CN y para crear una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el parámetro QoS correspondiente; y
un módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 configurado para utilizar, después de determinar sobre la base de la información recibida sobre el parámetro QoS de la conexión de la PDN que existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre un terminal de usuario y la estación de base, la portadora de radio existente que satisface el requerimiento del parámetro QoS, crear una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente y el identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN y transmitir información sobre la relación de equivalencia al terminal de usuario.
Aquí, el módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado, además, para: establecer una nueva portadora de radio entre el terminal de usuario y la estación de base después de determinar sobre la base de la información recibida sobre el parámetro QoS de la conexión de la PDN que no existe ninguna portadora de radio que satisfaga el requerimiento del parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base, crear una relación de equivalencia entre la nueva portadora de radio establecida y el identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN y transmitir información sobre la relación de equivalencia al terminal de usuario.
Aquí, el aparato puede incluir, además: un módulo de transmisión de datos 603 configurado para verificar, después de la recepción del paquete de datos de enlace ascendente que lleva un identificador de flujo de la CN desde el terminal de usuario sobre una portadora de radio, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio, y transmitir el paquete de datos hasta una puerta lógica de enlace de la CN cuando la relación de equivalencia ha sido verificada con éxito; y determinar, después de la recepción de un paquete de datos de enlace descendente que lleva un identificador de flujo de la CN desde la puerta lógica de enlace de la CN, una portadora de radio que corresponde al terminal de usuario sobre la base del identificador de flujo de la CN, y transmitir el paquete de datos hasta el terminal de usuario sobre la portadora de radio determinada.
Aquí, el módulo de recepción y procesamiento de información 601 puede ser configurado, además, para crear, después de recibir un nuevo identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el nuevo identificador de flujo de la CN y el parámetro QoS correspondiente y notificar al módulo de procesamiento de la portadora de radio para que funcione de manera correspondiente. El módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado, además, para determinar si existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base y, de ser así, utilizar la portadora de radio existente que satisface el requerimiento del parámetro QoS y crear una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente y el nuevo identificador de flujo de la CN; o establecer de otra manera una nueva portadora de radio entre el terminal de usuario y la estación y crear una relación de equivalencia entre la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN; y transmitir información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario.
Aquí, el módulo de recepción y procesamiento de la portadora de radio 601 puede estar configurado, además, para determinar, después de recibir información sobre un identificador de flujo de la CN que debe liberarse a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN, una portadora de radio que corresponde al identificador de flujo de la CN a liberar, liberar una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN a liberar y la portadora de radio correspondiente y notificar al módulo de procesamiento de la portadora de radio para que funcione de manera correspondiente. El módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado, además, para transmitir información sobre el identificador de flujo de la CN a liberar al terminal de usuario.
Aquí, el módulo de recepción y procesamiento de información 601 puede estar configurado, además, para crear, después de recibir el identificador de flujo de la CN e información sobre un nuevo parámetro QoS correspondiente, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el nuevo parámetro QoS y notificar al módulo de procesamiento de la portadora de radio para que funcione de manera correspondiente. El módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado, además, para:
continuar utilizando la portadora de radio existente cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, satisface un requerimiento del nuevo parámetro QoS, o
utilizar, cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, no satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS y existe otra portadora de radio, que satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS entre el terminal de usuario y la estación de base, la otra portadora de radio, modificar la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio y transmitir información sobre la relación de equivalencia modificada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio hasta el terminal de usuario; o
establecer una nueva portadora de radio entre el terminal de usuario y la estación de base cuando la portadora de radio, a la que está asignado el identificador de flujo de la CN, no satisface el requerimiento del nuevo parámetro QoS y no existe ninguna portadora de radio que satisfaga el requerimiento del nuevo parámetro QoS entre el terminal del usuario y la estación de base, modificar la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio y transmitir información sobre la relación de equivalencia modificada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio hasta el terminal de usuario.
Aquí, el módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado, además, para liberar, cuando la portadora de radio existente no está asignada a ningún identificador de flujo de la CN, la portadora de radio y notificar el terminal de usuario que libere la portadora de radio.
Aquí, el módulo de recepción y procesamiento de información 601 puede estar configurado para recibir el identificador de flujo de la CN y la información sobre el parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN por medio de la: recepción de un mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial UE a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN y la adquisición del identificador de flujo de la CN y de la información sobre el parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN desde el mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial UE. Aquí, el módulo de procesamiento de la portadora de radio 602 puede estar configurado para transmitir la información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN hasta el terminal del usuario por medio de la: transmisión al terminal de usuario de un mensaje de solicitud de reconfiguración del Control de Recursos de Radio (RRC), que lleva la información sobre la relación de equivalencia entre la portadora de radio o la nueva portadora de radio y el nuevo identificador de flujo de la CN de la conexión de la PDN.
Realización 6
Como se muestra en la figura 7, la Realización 6 de la presente divulgación proporciona un aparato para control de QoS. El aparato se aplica a un elemento de la red de control de la CN e incluye:
un primer módulo de transmisión 701 configurado para transmitir un identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de una conexión de la PDN a un terminal de usuario y para trasmitir el identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico de la conexión PDN a una puerta lógica de enlace de la CN; y un segundo módulo 702 configurado para transmitir el identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN a una estación de base.
Aquí, el primer módulo de transmisión 701 puede estar configurado para transmitir el identificador de flujo de la CN e información sobre el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de la conexión de la PDN hasta la puerta lógica de enlace de la CN.
Realización7
Como se muestra en la figura 8, la Realización 7 de la presente divulgación proporciona un aparato para control de QoS. El aparato se aplica en una puerta lógica de enlace de la CN e incluye:
un módulo de recepción y procesamiento de información 801 configurado para crear, después de recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde un elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace descendente correspondiente característico; y
un módulo de transmisión de datos 802 configurado para transmitir paquetes de datos a un terminal de usuario, uno de cuyos paquetes de datos, que satisface el flujo de datos de enlace descendente característico, lleva el identificador de flujo de la CN correspondiente al flujo de datos de enlace descendente característico.
Aquí, el módulo de recepción y procesamiento de información 801 puede estar configurado, además, para: crear, después de recibir el identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de la conexión de la PDN a medida que se transmite desde el elemento de la red de control de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico.
Aquí, el aparato puede incluir, además, un módulo de transmisión de datos 803 configurado para aplicar, después de recibir un paquete de datos que lleva un identificador de flujo de la CN desde el terminal de usuario, verificación de la portadora al paquete de datos sobre la base de la relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico, y para transmitir el paquete de datos cuando la verificación se realiza con éxito.
Realización 8
Como se muestra en la figura 9, las Realización 8 de la presente divulgación proporciona un aparato para control de QoS. El aparato se aplica a un terminal de usuario e incluye:
un primer módulo de recepción y procesamiento de información 901 configurado para crear, después de recibir un identificador de flujo de la CN e información sobre una portadora de radio correspondiente de una conexión de la PDN a medida que se transmite desde una estación de base, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio correspondiente;
un segundo módulo de recepción y procesamiento de información 901 configurado para crear, después de recibir el identificador de flujo de la CN e información sobre un flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico de la conexión de la PDN a medida que se transmite desde una puerta lógica de enlace de la CN, una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el flujo de datos de enlace ascendente correspondiente característico; y
un módulo de transmisión 903 configurado para transmitir paquetes de datos, uno de cuyos paquetes de datos, que satisface la característica de flujo de datos de enlace ascendente, lleva el identificador de flujo de la CN que corresponde al flujo de datos de enlace ascendente característico.
Aquí, el primer módulo de recepción y procesamiento de información 901 puede estar configurado, además, para: almacenar, después de recibir una relación de equivalencia entre una nueva portadora de radio o una portadora de radio existente y un nuevo identificador de flujo de la CN a medida que se transmite desde la estación de base, la relación de equivalencia entre el nuevo identificador de flujo de la CN y la portadora de radio correspondiente; o
actualizar, después de recibir la relación de equivalencia actualizada entre el identificador de flujo de la CN que debe liberarse y la portadora de radio a medida que se transmite desde la estación de base, una relación de equivalencia almacenada entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio correspondiente.
Realización 9
El método de acuerdo con la Realización 1 de la presente divulgación puede implementarse en un dispositivo electrónico, tal como una estación de base. El método de acuerdo con la Realización 2 de la presente divulgación puede implementarse en un dispositivo electrónico, tal como un elemento de la red de control de la CN. El método de acuerdo con la Realización 3 de la presente divulgación puede implementarse e un dispositivo electrónico tal como una puerta lógica de enlace de la CN. El método de acuerdo con la Realización 4 de la presente divulgación puede implementarse en un dispositivo electrónico tal como un terminal de usuario.
Como se muestra en la figura 10, un dispositivo electrónico 10 puede incluir un o más procesadores 102 (solamente se muestra uno), (que pueden incluir, pero no están limitados a dispositivos de procesamiento, tales como un microprocesador (por ejemplo, una Unidad de Micro Control, MCU), o un dispositivo lógico programable (por ejemplo, Matriz de Puertas Lógicas Programables en el Campo, o FPGA), una memoria 104 para almacenar datos, y un módulo de transmisión 106 para proporcionar funciones de comunicación. Se puede apreciar por los expertos en la técnica que la estructura mostrada en la figura 10 es solamente ilustrativa y la estructura del dispositivo electrónico anterior no está limitada a ésta. Por ejemplo, el dispositivo electrónico 10 puede incluir más o menos componentes que los mostrados en la figura 10, o tener una configuración diferente que la mostrada en la figura 10. La memoria 104 puede almacenar programas de software y módulos para software de aplicación, por ejemplo instrucciones/módulo de programas que corresponden a métodos para control de QoS de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación. El procesador 102 ejecuta los programas de software y módulos almacenados en la memoria 104 para ejecutar varias aplicaciones funcionales y procesamiento de datos, es decir, para realizar los métodos anteriores. La memoria 104 puede incluir una base de datos externa o una memoria no volátil, tal como uno o más dispositivos de almacenamiento magnético, memorias Flash, o memorias de estado sólido no volátiles. En algunos casos, la memoria 104 puede incluir también una memoria que está remota del procesador 102 y está conectada al dispositivo electrónico 10 a través de una red. Ejemplos de tal red incluyen, pero no están limitados a Internet, Intranet, Red de Área Local (LAN), red de comunicación móvil, o cualquier combinación de ellos. El módulo de transmisión 106 proporciona funciones de comunicación, por ejemplo transmisión de datos hasta el procesador 102 y/o a un dispositivo par.
Realización 10
La realización 10 de la presente divulgación proporciona un medio de memoria legible por ordenador. El medio de memoria legible por ordenador almacena instrucciones ejecutables por ordenador que, cuando son ejecutadas por un procesador, realizan los métodos anteriores para control de QoS.
Ejemplo 1
Como se muestra en la figura 11, en un sistema 4G, un UE realiza una solicitud de establecimiento de la conexión de la PDN. En este proceso, se establece un nuevo canal de transmisión de datos. Aquí, una SGW y una PGW sirven como puertas lógicas de enlace de la CN y una MME sirve como un elemento de la red de control de la CN. Un método de control de QoS incluye las siguientes etapas.
En la etapa 201, se establece una conexión RRC entre un UE y una estación de base. En este proceso, se establece una conexión de señalización entre el UE y la estación de base sobre una interfaz de aire para intercambios siguientes de información entre ellos.
En la etapa 202, el UE transmite una solicitud de establecimiento de la conexión de la PDN a una MME (función de gestión de movilidad) a través de una conexión RRC. El mensaje lleva un identificador temporal del UE e información sobre una sesión, por ejemplo un APN y un tipo de sesión (IPv4, IPv6, IPv4v6, o no-IP). La estación de base añade información sobre una celda actual del Ue al mensaje antes de transmitirlo a la MME.
En la etapa 203, la MME verifica una suscripción, es decir, determina si el APN y el tipo de sesión solicitados por el UE han sido suscritos. Si la verificación tiene éxito, se selecciona una PGW y una SGW sobre la base de la información sobre la célula actual del UE, la información en el APN, etc.
En la etapa 204, la MME asigna un identificador de flujo de la CN y transmite a la SGW seleccionada una solicitud de configuración de la sesión que lleva el APN solicitado, el tipo de sesión y el identificador de flujo de la CN.
En la etapa 205, la SGW asigna una identificador de túnel que corresponde al UE para identificar un túnel entre la SGW y la PGW, y transmite a la PGW una solicitud de configuración de sesión que lleva la información de APN, el tipo de sesión, el identificador de túnel y el identificador de flujo de la CN.
En la etapa 206, después de la recepción de la solicitud de la sesión, la PGW transmite hasta una entidad PCRF una solicitud de configuración de la sesión, solicitando una política de QoS.
En la etapa 207, la PCRF determina parámetros QoS para una portadora por defecto de la conexión de la PDN que el UE solicitó establecer sobre la base de una suscripción de usuario y una configuración de la red asociada con el APN, y transmite los parámetros QoS a la PGW en una respuesta de configuración de la sesión. Los parámetros QoS incluyen una CQI, una ARP, una UE-AMBR y una APN-AMBR, como se ha descrito anteriormente. La PCRF transmite, además, información característica del flujo de datos de enlace ascendente / enlace descendente vinculada a la portadora hasta la PGW. La información característica del flujo de datos de enlace ascendente / enlace descendente puede ser una quíntuple, que indica direcciones de fuente y destino, y números de puertos del flujo de datos y un número de protocolo, o un identificador de la aplicación.
En la etapa 208, la PGW puede asignar también una dirección IP al UE sobre la base de la información del tipo de sesión. La PGW asigna un identificador de túnel, que corresponde al UE para identificar un túnel que corresponde a cada UE entre la SGW y la PGW. La PGW retorna el identificador de flujo de la CN, los parámetros QoS, la información característica del flujo de datos de enlace ascendente, el identificador del túnel asignado por la PGW y opcionalmente la dirección IP del UE hasta la SGW en una respuesta de configuración de la sesión. De esta manera, se puede establecer un túnel de UE entre la SGW y la PGW, para transmisión de datos UP.
En la etapa 209, la SGW retorna una respuesta de configuración de la sección a la MME, incluyendo el identificador de flujo de la CN recibido, parámetros QoS e información característica del flujo de datos de enlace ascendente, el identificador del túnel asignado por la SGW y opcionalmente la dirección IP del UE.
En la etapa 210, la MME transmite a la estación de base una solicitud de configuración del contexto inicial del UE, que lleva el identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes (incluyendo información tal como CQI, ARP y UE-AMBR). El identificador de flujo de la CN identifica de una manera inequívoca los parámetros QoS anteriores dentro del contexto del UE.
En la etapa 211, la estación de base almacena el identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes. Si la estación de base tiene una portadora de radio existente que puede satisfacer los parámetros QoS, decide utilizar la portadora existente. En este caso, la estación de base transmite un mensaje de reconfiguración RRC hasta el UE, que trasmite información de asignación entre la portadora seleccionada y el identificador de flujo de la CN hasta el UE. Si la estación de base no encuentra ninguna portadora que satisfaga los parámetros QoS, decide establecer una nueva portadora de radio. En este caso, la estación de base inicia un procedimiento de reconfiguración RRC con el<u>E para establecer una nueva portadora de radio entre el UE y la estación de base y transmite información de asignación entre la nueva portadora de radio establecida y el identificador de flujo de la CN hasta el UE.
En la etapa 212, el UE almacena la información de asignación entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN y retorna una respuesta de reconfiguración RR hasta la estación de base.
En la etapa 213, la estación de base asigna un identificador de túnel, que identifica de una manera inequívoca el UE e identifica un túnel que corresponde a cada UE entre la estación de base y la SGW, y entonces transmite una respuesta de configuración del contexto inicial del UE hasta la MME.
En la etapa 214, la MME transmite una solicitud de actualización de la portadora hasta la SGW, transmitiendo el identificador del túnel asignado por la estación de base a la SGW.
En la etapa 215, la SGW retorna una respuesta de actualización de la portadora a la MME. De esta manera, se puede establecer un túnel de UE entra la estación de base y la SGW, para la transmisión de datos UP.
En la etapa 216, la MME retorna al UE una respuesta de establecimiento de la conexión de la PDN, que lleva el identificador de flujo de la CN, información característica del flujo de datos de enlace ascendente y opcionalmente la dirección IP del UE. El UE almacena la información recibida.
Ejemplo 2
Cuando un UE transmite paquetes de datos de enlace ascendente se transfiere un identificador de flujo de la CN en cada paquete de datos hasta la estación de base. La estación de base transmite los paquetes de datos junto con el identificador de flujo de la CN correspondiente hasta una puerta lógica de enlace de la CN a través de un túnel. Cuando la puerta lógica de enlace de la CN transmite datos de enlace descendente, el identificador de flujo de la CN se transfiere en cada paquete de datos hasta la estación de base a través del túnel. La estación de base determina una portadora de radio correspondiente sobre la base del identificador de flujo de la CN y entonces transmite los paquetes de datos hasta el UE a través de la portadora de radio.
Como se muestra en la figura 1, un proceso de transmisión de un paquete de datos de enlace ascendente incluye las siguientes etapas.
En la etapa 301, cuando un UE necesita transmitir un paquete de datos de enlace ascendente, determina un identificador de flujo de la CN, que corresponde al paquete de datos sobre la base de la información característica del flujo de datos de enlace ascendente obtenido, y entonces determina una portadora de radio que debe utilizarse para la transmisión sobre la base de identificador de flujo de la CN.
En la etapa 302, el UE añade el identificador de flujo de la CN a cada paquete de datos de enlace ascendente y entonces lo transmite a la estación de base sobre la portadora de radio seleccionada.
En la etapa 303, la estación de base transmite el paquete de datos de enlace ascendente con el identificador de flujo de la CN hasta una PGW.
En la etapa 304, la PGW verifica los datos de enlace ascendente recibidos sobre la base del identificador de flujo de la CN y la información característica del flujo de datos de enlace ascendente, para verificar si el UE ha transmitido los datos sobre el canal QoS correcto, y transfiere los datos de enlace ascendente hasta una red externa cuando la verificación se ha realizado con éxito.
Como se muestra en la figura 13, un proceso de transmisión de un paquete de datos de enlace descendente incluye las siguientes etapas.
En la etapa 401, después de la recepción de datos de enlace descendente, una PGW determina un identificador de flujo de la CN correspondiente sobre la base de la información característica del flujo de datos de enlace descendente.
En la etapa 402, la puerta lógica de enlace incluye el identificador de flujo de la CN en cada paquete de datos de enlace descendente y transmite el paquete de datos de enlace descendente y el identificador de flujo de la CN a través de un túnel UP entre la PGW y una SGW y entre la SGW y una estación de base.
En la etapa 403, la estación de base determina un contexto de un UE sobre la base de un identificador del túnel UP y entonces determina una portadora de radio sobre la base del identificador de flujo de la CN llevado por el paquete de datos e información en el contexto del UE.
En la etapa 404, la estación de base transmite el paquete de datos hasta el UE sobre la portadora de radio, con o sin el identificador de flujo de la CN.
En la etapa 405, el UE transmite los datos recibidos hasta una aplicación. Si el paquete de datos lleva el identificador de flujo de la CN, el UE tiene que liberarlo antes de transmitir el paquete de datos hasta la aplicación.
Ejemplo 3
Como se muestra en la figura 14, en un sistema de comunicación, en donde una función de gestión de la sesión y una función de gestión de la movilidad están separadas, un UE inicia un procedimiento de solicitud de establecimiento de la conexión de la sesión. En este procedimiento, se establece un nuevo canal de transmisión de datos. Aquí, la función de gestión de la sesión y una PGW sirven como puertas lógicas de enlace de la CN y la función de gestión de la movilidad sirve como un elemento de la red de control de la CN. Un método de control de QoS incluye las siguientes etapas.
En la etapa 501, se establece una conexión RRC entre un UE y una estación de base. En este proceso, se establece una conexión de señalización entre el UE y la estación de base sobre una interfaz de aire para intercambio de información siguiente entre ellos.
En la etapa 502, el UE trasmite una solicitud de configuración de la sesión a una función de gestión de la movilidad a través de la conexión RRC. El mensaje lleva un identificador temporal del UE e información sobre una sesión, por ejemplo una APN y un tipo de sesión (IPv4, PIPv6, IPv4v6 o no-IP. La estación de base añade información sobre una célula actual del UE al mensaje antes de transmitirlo a la función de gestión de la movilidad.
En la etapa 503, la función de gestión de la movilidad verifica una suscripción, es decir, que determina si la APN y el tipo de sesión solicitado por el UE han sido suscritos. Si la verificación se realiza con éxito, se selecciona una función de gestión de la sesión.
En la etapa 504, la función de gestión de la movilidad transmite a la función de gestión de la sesión seleccionada una solicitud de configuración de la sesión que lleva información que incluye la APN solicitada y el tipo de sesión. En la etapa 505, la función de gestión de la movilidad asigna un identificador del flujo de la CN, selecciona una PGW sobre la base de la APN y asigna un identificador del túnel que corresponde al UE. La función de gestión de la movilidad transmite a la PGW seleccionada una solicitud de configuración de la sesión, que lleva la información APN, el tipo de sesión, el identificador del túnel y el identificador del flujo de la CN.
En la etapa 506, después de recibir la solicitud de la sesión, la PGW transmite a una entidad PCRF una solicitud de configuración de la sesión.
En la etapa 507, la PCRF determina parámetros QoS por defecto de la conexión de la PDN que el UE ha solicitado que se establezca sobre la base de una suscripción de abonado y una configuración de la red asociada con la APN, y transmite los parámetros QoS a la PGW en una respuesta de configuración de la sesión. Los parámetros QoS incluyen una c Qi, una ARP, una UE-AMBR y una APN-AMBR, como se han descrito anteriormente El identificador de flujo de la CN identifica de una manera inequívoca el conjunto de parámetros QoS. La PCRF transmite, además, información característica del flujo de datos de enlace ascendente por defecto e información característica del flujo de datos de enlace descendente a la PGW. La información característica del flujo de datos de enlace ascendente / enlace descendente puede ser una quíntuple, que indica direcciones de fuente y destino, y números de puertos del flujo de datos y un número de protocolo, o un identificador de la aplicación.
En la etapa 508, la PGW puede asignar también una dirección IP al UE sobre la base de la información del tipo de sesión. La PGW asigna un identificador de túnel, que corresponde al UE. La PGW retorna el identificador de flujo de la CN, los parámetros QoS, la información característica del flujo de datos de enlace ascendente, el identificador del túnel y opcionalmente la dirección IP del túnel del UE a la función de gestión de la sesión en una respuesta de configuración de la sesión. De esta manera, se puede establecer un túnel del UE entre la función de gestión de la sesión y la PGW, para la transmisión de datos u P.
En la etapa 509, la función de gestión de la sesión transmite a la estación de base una solicitud de configuración del contexto inicial del UE, que lleva el identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes (incluyendo información tal como CQI, ARP y UE-AMBR). El identificador de flujo de la CN identifica de una manera inequívoca los parámetros QoS dentro del contexto de la UE.
En la etapa 510, la estación de base almacena el identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes. Si la estación de base tiene una portadora de radio existente, que puede satisfacer los parámetros QoS, decide utilizar la portadora existente. En este caso, la estación de base transmite un mensaje de reconfiguración RRC al UE, transmitiendo información de asignación entre la portadora seleccionada y el identificador de flujo de la CN al UE. Si la estación de base no encuentra ninguna portadora que satisfaga los parámetros QoS, decide establecer una nueva portadora de radio. En este caso, la estación de base inicia un procedimiento de reconfiguración RRC con el UE para establecer una nueva portadora de radio entre el UE y la estación de base y transmite información de asignación entre la nueva portadora de radio establecida y el identificador de flujo de la CN hasta el UE.
En la etapa 511, el UE almacena la información de asignación entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN y retorna la respuesta de reconfiguración RRC hasta la estación de base.
En la etapa 512, la estación de base asigna un identificador de túnel, que identifica de una manera inequívoca el UE y entonces transmite una respuesta de configuración del contexto inicial del UE hasta la función de gestión de la sesión.
En la etapa 513, la función de gestión de la sesión retorna hasta la función de gestión de la movilidad una respuesta de actualización de la portadora, que contiene los parámetros QoS recibidos, el identificador de flujo de la CN, la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y opcionalmente la dirección IP del UE.
En la etapa 514, la función de gestión de la movilidad retorna al UE una respuesta de establecimiento de la conexión de la PDN, que lleva el identificador de flujo de la CN, la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y opcionalmente la dirección IP del UE. El UE almacena la información recibida.
Con el proceso anterior, la PGW mantiene una relación de conexión entre la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y del enlace descendente y el identificador de flujo de la CN, la estación de base mantiene una relación de conexión entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio, y el UE mantiene una relación de conexión entre la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y el identificador de flujo de la CN y una relación de conexión entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio.
Ejemplo 4
Como se muestra en la figura 15, una PGW decide iniciar la adición de un identificador de flujo de la CN. Aquí, una función de gestión de la sesión sirve como un elemento de la red de control de la CN. La función de gestión de la sesión y la PGW sirven como puertas lógicas de enlace de la CN. Están implicadas las siguientes etapas.
En la etapa 601, la PGW decide añadir un nuevo identificador de flujo de la CN sobre la base de una solicitud del UE, una solicitud de servicio o un terminal local de un operador, por ejemplo para añadir un nuevo flujo de datos. No obstante, los parámetros de QoS para un identificador de flujo antiguo de la CN no pueden satisfacer el requerimiento QoS del flujo de datos. En este caso, se requiere solicitar un nuevo identificador de flujo de la CN. La PGW determina información característica de enlace ascendente / enlace descendente, que corresponde al flujo de datos y a los parámetros QoS correspondientes, por ejemplo QCI, ARP, GBR y MBR.
En la etapa 602, la PGW transmite a la función de gestión de la sesión una solicitud de información de la sesión actualizada, que contiene una indicación del nuevo flujo de datos, la información característica del nuevo flujo de datos de enlace ascendente y los parámetros QoS correspondientes al nuevo flujo de datos.
En la etapa 603, la función de gestión de la sesión asigna un nuevo identificador de flujo de la CN sobre la base de la solicitud recibida y entonces transmite a una estación de datos una solicitud de establecimiento del contexto actualizado del UE, que lleva el nuevo identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes.
En la etapa 604, para el nuevo identificador de flujo de la CN, la estación de base almacena el nuevo identificador de flujo de la CN y los parámetros QoS correspondientes. Si la estación de base tiene una portadora de radio existente que puede satisfacer los parámetros QoS, decida utilizar la portadora existente. En este caso, la estación de base transmite un mensaje de reconfiguración RRC hasta el UE, transmitiendo información de asignación entre la portadora seleccionada y el identificador de flujo de la CN hasta el UE. Si la estación de base no encuentra ninguna portadora que satisfaga los parámetros QoS, decide establecer una nueva portadora de radio. En este caso, la estación de base inicia un procedimiento de reconfiguración RRC con el UE para establecer una nueva portadora de radio entre el UE y la estación de base y transmite información de asignación entre la nueva portadora de radio establecida y el identificador de flujo de la CN hasta el UE.
En la etapa 605, el UE actualiza la información de asignación entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio, y retorna una respuesta de reconfiguración RRC hasta la estación de base.
En la etapa 606, la estación de base transmite una respuesta de establecimiento del contexto actualizado del UE hasta la función de gestión de la sesión.
En la etapa 607, la función de gestión de la sesión transmite una relación de conexión entre la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y el nuevo identificador de flujo de la CN hasta el UE en un mensaje NAS.
En la etapa 608, el UE almacena la información característica del flujo de datos de enlace ascendente y el nuevo identificador de flujo de la CN, y retorna un mensaje de respuesta a la función de gestión de la sesión.
En la etapa 609, la función de gestión de la sesión retorna información actualizada de la sesión hasta la PGW. Si la función de gestión de la sesión ha asignado el nuevo identificador de flujo de la CN, retorna el identificador de flujo de la CN hasta la PGW, de tal manera que la PGW puede actualizar la relación de conexión entre el identificador de flujo de la CN y la información característica del flujo de datos. Cuando la PGW recibe datos de enlace ascendente del flujo de datos, transmite los paquetes de datos junto con el nuevo identificador de flujo de la CN hasta la estación de base a través de un túnel.
Ejemplo 5
Como se muestra en la figura 16, una PGW decide iniciar el borrado de un identificador de flujo de la CN. Están implicadas las siguientes etapas.
En la etapa 701, la PGW decide liberar un identificador de flujo de la CN sobre la base de una solicitud del UE, una solicitud de servicio o un terminal local de un operador. Por ejemplo, cuando todos los flujos de datos sobre un identificador particular de flujo de la CN han sido liberados, debe liberarse también el identificador de flujo de la CN. En la etapa 702, la PGW transmite hasta una función de gestión de la sesión una solicitud de información actualizada de la sesión, que contiene una indicación de borrado de los flujos de datos y el identificador de flujo de la CN que debe liberarse.
En la etapa 703, la función de gestión de la sesión transmite a una estación de base una solicitud de establecimiento del contexto actualizado del UE sobre la base de la solicitud recibida, que solicita liberar la información del identificador de flujo de la CN en la estación de base.
En la etapa 704, la estación de base libera una relación de conexión entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio. Si la estación de base decide liberar la portadora de radio correspondiente al identificador de flujo de la CN, libera la portadora de radio utilizando un procedimiento de reconfiguración RRC.
En la etapa 705, el UE libera la portadora de radio y retorna un mensaje de respuesta de reconfiguración RRC hasta la estación de base.
En la etapa 706, la estación de base transmite una respuesta de establecimiento del contexto actualizado del UE hasta la función de gestión de la sesión.
En la etapa 707, la función de gestión de la sesión notifica al UE liberar el identificador de flujo de la CN a través de un mensaje NAS.
En la etapa 708, el UE libera toda la información de conexión que corresponde al identificador de flujo de la CN, que influye información de conexión entre un identificador de flujo de datos de enlace ascendente y la portadora de radio, y retorna una respuesta a la función de gestión de la sesión.
Hay que indicar que las transmisiones en las etapas 703 y 703 se pueden realizar al mismo tiempo.
En la etapa 709, la función de gestión de la sesión retorna información actualizada de la sesión hasta la PGW.Ejemplo 6
Como se muestra en la figura 17, una PGW decide iniciar la actualización de parámetros QoS de un identificador de flujo de la CN y de un identificador de flujo de enlace ascendente / enlace descendente. Están implicadas las siguientes etapas.
En la etapa 801, la PGW decide actualizar parámetros QoS que corresponden a un identificador de flujo de la CN o añadir o liberar información característica del flujo de datos ligada a un identificador de flujo de la CN, sobre la base de una solicitud del UE, una solicitud de servicio o un terminal local de un operador. La PGW determina nueva información característica de flujo de datos, que corresponde al identificador de flujo de la CN y a nuevos parámetros QoS correspondientes, por ejemplo QCI, ARP, GBR y MBR.
En la etapa 802, la PGW transmite a una función de gestión de la sesión una solicitud de información actualizada de la sesión, que contiene el identificador de flujo de la CN, la nueva información característica de flujo de datos de enlace ascendente y los nuevos parámetros QoS.
En la etapa 803, la función de gestión de la sesión actualiza los parámetros QoS, que corresponden al identificador de flujo de la CN sobre la base de la solicitud recibida, y entonces trasmite hasta una estación de base una solicitud de establecimiento del contexto actualizado del UE, que lleva el identificador de flujo de la CN y los nuevos parámetros QoS.
En la etapa 804, la estación de base almacena los nuevos parámetros QoS, que corresponden al identificador de flujo de la CN. La estación de base puede decidir no cambiar nada, establecer una nueva portadora de radio, liberar una portadora de radio o modificar una portadora de radio existente.
Si la estación de base determina que tiene una portadora de radio existente, que puede satisfacer los nuevos parámetros QoS, decide utilizar la portadora existente.
Si la estación de base determina que la portadora de radio existente no puede satisfacer los parámetros QoS y no se puede modificar, decide establecer una nueva portadora de radio. En este caso, la estación de base inicia un procedimiento de reconfiguración RRC con el UE para establecer una nueva portadora de radio entre el UE y la estación de base y transmite información de asignación entre la nueva portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el UE.
Si la estación de base determina que la portadora de radio existente no puede satisfacer los parámetros QoS, pero lo puede modificar, decide modificar la portadora de radio. En este caso, la estación de base inicia un procedimiento de reconfiguración RRC con el UE para modificar la portadora de radio entre el UE y la estación de base para satisfacer el nuevo requerimiento de QoS.
Después de modificar la portadora de radio, la estación de base libera la portadora de radio antigua, si no está ligada a ningún identificador de flujo de la CN.
En la etapa 805, el UE actualiza la información de asignación entre el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio, y retorna una respuesta de reconfiguración RRC hasta la estación de base.
En la etapa 806, la estación de base transmite una respuesta de establecimiento del contexto actualizado del UE hasta la función de gestión de la sesión.
En la etapa 807, la función de gestión de la sesión transmite una relación de conexión entre una nueva información característica del flujo de datos de enlace ascendente y el identificador de flujo de la CN hasta el UE en un mensaje NAS.
En la etapa 808, el UE almacena el identificador de flujo de datos de enlace ascendente y la información del identificador de flujo de la CN, y retorna una respuesta a la función de gestión de la sesión.
En la etapa 809, la función de gestión de la sesión retorna la información actualizada de la sesión hasta la PGW. En la realización de la presente divulgación, la estación de base es responsable del establecimiento, borrado y gestión de la portadora de radio. Puede existir una correspondencia de un múltiplo a uno entre los identificadores de flujo de la CN y la portadora d radio. El identificador de flujo de la CN puede correspondes a un flujo de datos, para conseguir el control de cada flujo en el lado de la radio. El identificador de flujo de la CN puede corresponder a una agregación de múltiples flujos de datos para conseguir el control agregado de los múltiples flujos de datos en el lado de la radio.
En la realización anterior, los tipos de parámetros QoS no están limitados a los parámetros QoS en 4G. En su lugar, se puede utilizar cualquier parámetro QoS, por ejemplo, información tal como tasa de pérdida de paquetes de transmisión directa, requerimiento de demora, y similares.
En el proceso anterior, se establece un canal de datos de conexión de la PDN desde un UE hasta una PGW. El canal se caracteriza porque se pueden asignar múltiples identificadores de flujo de la CN a una portadora de radio y porque la estación de base puede decidir si utiliza la portadora de radio existente o establece una nueva portadora de radio. Con estas características, se puede solucionar el problema descrito en la sección de antecedentes, en el sentido de que en la arquitectura de la red 4G una portadora de radio no puede ser compartida a través de conexiones de la PDN y la estación de base no puede decidir de manera autónoma si establece o no una portadora de radio.
Se puede apreciar por los expertos en la técnica que todas o parte de las etapas en los métodos anteriores pueden ser implementadas por hardware (por ejemplo, un procesador) siguiendo instrucciones de un programa. El programa puede estar almacenado en un medio de memoria legible por ordenador, tal como una Memoria Sólo de Lectura (ROM), un disco magnético o un disco óptico. Opcionalmente, todas o parte de las etapas en las realizaciones anteriores pueden ser implementada por uno o más circuitos integrados. De acurdo con ello, los módulos / unidades respectivos en las realizaciones anteriores pueden ser implementados en hardware, por ejemplo cuando las funciones respectivas son implementadas por circuitos integrados, o en módulos funcionales de hardware, por ejemplo cuando las funciones respectivas son implementadas por un procesador que ejecuta instrucciones de programa almacenadas en una memoria. La presente divulgación no está limitada a ninguna forma específica de combinación de hardware y software.
Aplicabilidad industrial
Con las soluciones de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgación, una estación de base recibe un identificador de flujo de la CN e información sobre un parámetro QoS correspondiente de una conexión de una Red de Paquetes de Datos (PDN) a medida que se transmite desde un elemento de la red de control de la CN y crea una relación de equivalencia entre el identificador de flujo de la CN y el parámetro QoS correspondiente. La estación de base determina si existe una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS entre un terminal de usuario y la estación de base y, de ser así, utiliza la portadora de radio existente que satisface el requerimiento del parámetro QoS, o en otro caso establece un nuevo portador de radio entre el terminal de usuario y la estación de base. La estación de base transmite una relación de equivalencia entre la portadora de radio existente o la nueva portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario. Con la presente divulgación se puede decidir de una manera autónoma si establece o no una portadora de radio. De esta manera, se puede mejorar la exactitud del control QoS y se pueden ahorrar recursos sobre la interfaz de aire.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un método para controlar la Calidad de Servicio, QoS, en comunicaciones inalámbricas, que comprende:
recibir (S210), por una estación de base, una red central, CN, un identificador de flujo asociado con un control de QoS basado en flujo en la CN e información acerca de un parámetro QoS correspondiente de una conexión de la Red de Paquetes de Datos, PDN, desde una función de gestión de la sesión, que está separada de una función de gestión de la movilidad en la CN, en donde la función de gestión de la sesión está en comunicación con una entidad que es un punto de acceso y un anclaje del plano del usuario para un terminal de usuario en la CN, en donde el parámetro QoS correspondiente incluye un identificador de la clase de QoS y una Prioridad de Asignación y Retención, ARP;
establecer (S220), por la estación de base, una relación de equivalencia entre una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS correspondiente y el identificador de flujo de la CN; y
transmitir (S220), por la estación de base, información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario.
2. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:
recibir, por la estación de base, un paquete de datos que transfiere el identificador de flujo de la CN desde el terminal de usuario sobre la portadora de radio; y
transmitir, por la estación de base, el paquete de datos hasta una puerta lógica de enlace, en donde el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio tienen una relación de conexión verificada.
3. El método de la reivindicación 1, que comprende, además:
transmitir, por la estación de base, una relación de equivalencia entre un segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse y una portadora de radio correspondiente hasta el terminal de usuario.
4. El método de la reivindicación 1, en donde dicha recepción del identificador de flujo de la CN y de la información acerca del parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN desde la función de gestión de la sesión comprende:
recibir un mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial para el terminal de usuario desde la función de gestión de la sesión; y
adquirir el identificador de flujo de la CN y la información acerca del parámetro QoS correspondiente de la conexión de la PDN desde el mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial.
5. El método de la reivindicación 1, en donde dicha transmisión de la información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal del usuario comprende:
transmitir, por la estación de base, un Control de Recursos de Radio, RRC, un mensaje de solicitud de reconfiguración hasta el terminal de usuario, en donde el mensaje de solicitud de reconfiguración RRC transfiere la información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN.
6. Un método para controlar la Calidad de Servicio, QoS, en comunicaciones inalámbricas, que comprende:
recibir, por un terminal de usuario, una relación de equivalencia entre una red central, CN, un identificador de flujo asociado con un control de QoS basado en flujo en la CN y una portadora de radio correspondiente de una conexión de la Red de Paquetes de Datos, PDN, desde una estación de base, en donde el identificador de flujo de la CN se indica a la estación de base por una función de gestión de la sesión, que está separada de una función de gestión de la movilidad, estando la función de gestión de la sesión en comunicación con una entidad, que es un punto de acceso y un anclaje del plano de usuario para el terminal de usuario en la CN;
recibir, por el terminal de usuario, el identificador del flujo de la CN e información acerca de un flujo de datos correspondiente característico de la conexión de la PDN desde una puerta lógica de enlace en una red central; y transmitir, por el terminal de usuario, un paquete de datos sobre la portadora de radio, en donde el paquete de datos lleva el identificador de flujo de la CN correspondiente al flujo de datos característico.
7. El método de la reivindicación 6, que comprende:
recibir, por el terminal de usuario, información acerca de un segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse desde la estación de base; y
liberar, por el terminal de usuario, una relación de equivalencia entre el segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse y una portadora de radio correspondiente.
8. Una estación de base para controlar la Calidad de Servicio, QoS, en comunicación inalámbrica, que comprende un procesador configurado para:
recibir un identificador de flujo de la red central, CN, asociado con un control de QoS basado en flujo en la CN e información acerca de un parámetro QoS correspondiente de una conexión de una Red de Paquetes de Datos, PDN, desde una función de gestión de la sesión, que está separada de una función de gestión de la movilidad en la CN, en donde la función de gestión de la sesión está en comunicación con una entidad que es un punto de acceso y un anclaje del plano del usuario para un terminal de usuario en la CN, en donde el parámetro QoS correspondiente incluye un identificador de la clase de QoS y una Prioridad de Asignación y Retención, ARP; y
establecer una relación de equivalencia entre una portadora de radio que satisface un requerimiento del parámetro QoS correspondiente y el identificador de flujo de la CN; y
transmitir información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario.
9. La estación de base de la reivindicación 8, en donde el procesador está configurado, además, para:
recibir un paquete de datos que transfiere el identificador de flujo de la CN desde el terminal de usuario sobre la portadora de radio; y
transmitir el paquete de datos hasta una puerta lógica de enlace, en donde el identificador de flujo de la CN y la portadora de radio tienen una relación de conexión verificada.
10. La estación de base de la reivindicación 8, en donde el procesador está configurado, además, para transmitir una relación de equivalencia entre un segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse y una portadora de radio correspondiente hasta el terminal de usuario.
11. La estación de base de la reivindicación 8, en donde el procesador está configurado para recibir el identificador de flujo de la CN y la información acerca del parámetro de QoS correspondiente de la conexión de la PDN desde la función de gestión de la sesión por la:
recepción de un mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial para el terminal de usuario desde la función de gestión de la sesión; y
adquisición del identificador de flujo de la CN y de la información acerca del parámetro de QoS correspondiente de la conexión de la PDN desde el mensaje de solicitud de configuración del contexto inicial.
12. La estación de base de la reivindicación 8, en donde el procesador está configurado para trasmitir información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN hasta el terminal de usuario por la:
transmisión de un mensaje de solicitud de reconfiguración del Control de Recursos de Radio, RRC, hasta el terminal del usuario, en donde el mensaje de solicitud de reconfiguración RRC lleva la información acerca de la relación de equivalencia entre la portadora de radio y el identificador de flujo de la CN.
13. Un terminal de usuario para controlar la Calidad de Servicio, QoS, en comunicaciones inalámbricas, que comprende un procesador configurado para:
recibir, desde una estación de base, una relación de equivalencia entre una red central, CN, un identificador de flujo asociado con un control de QoS basado en flujo y una portadora de radio correspondiente de una conexión de una Red de Paquetes de Datos, PDN, en donde el identificador de flujo de la CN es indicado a la estación de base por una función de gestión de la sesión, que está separada de una función de gestión de la movilidad, la función de gestión de la sesión está en comunicación con una entidad que es un punto de acceso y un anclaje en el plano del usuario para el terminal de usuario en la CN,
recibir, desde una puerta lógica de enlace en la red central, información acerca de un flujo de datos característico de la conexión de la PDN, que corresponde al identificador de flujo de la CN; y
transmitir un paquete de datos sobre la portadora de radio, en donde el paquete de datos lleva el identificador de flujo de la CN, que corresponde al flujo de datos característico.
14. El terminal de usuario de la reivindicación 13, en donde el procesador está configurado, además, para:
recibir información acerca de un segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse desde la estación de base; y
liberar una relación de equivalencia entre el segundo identificador de flujo de la CN que debe liberarse y una portadora de radio correspondiente.
15. Un medio de memoria no transitoria de ordenador, que tiene código almacenado en ella, en donde el código, cuando es ejecutado por un procesador, causa que el procesador implemente el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
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