FR3128349A1 - Optimisation de la gestion d’allocation ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire - Google Patents
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Abstract
Optimisation de la gestion d’allocation ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire Procédé de gestion de transmission de paquets de données à travers un réseau de communication cellulaire, ladite gestion étant effectuée par un équipement du réseau appelé station de base, ladite station de base étant en charge d’au moins un équipement du réseau, ou terminal (UE), qui lui est connecté, ledit terminal étant équipé d’une mémoire tampon pour le stockage des données à transmettre à ladite station de base (BS), le procédé comprenant :- une réception (E5, E7) d’un message de contrôle (BSR, E5) et d’une première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES, E7) en provenance dudit terminal,- une estimation d’un volume (Q) de données stockées dans la mémoire tampon dudit terminal, en fonction au moins de ladite première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES) reçue,- un envoi (E4) audit terminal (UE) d’un signal d’autorisation de transmission (GRANT) comprenant un paramètre fonction de ladite estimation. Figure pour l'abrégé : [Fig 4]
Description
L'invention se rapporte au domaine des télécommunications.
L’utilisation des réseaux mobiles est en train de changer radicalement grâce à des terminaux toujours plus puissants et au développement de nouveaux usages.
Etat de la technique
Un réseau de communication d’accès cellulaire se définit comme un ensemble de segments reliant des terminaux au cœur du réseau mobile. Le réseau d’accès organisé en cellules est principalement constitué d’un ensemble de terminaux connectés à une station de base qui comporte une ou plusieurs antennes. La station de base (« Evolved Node B » ou « eNB » pour la technologie LTE, « generation Node B » ou « gNB » pour la technologie 5G) est ensuite connectée à un réseau de liaison terrestre (« backhaul ») avec d’autres stations de base proches ; ce qui permet le transfert d’un terminal d’une cellule à une autre par la procédure de « handover ».
La technologie mobile 4G a permis l’émergence de services applicatifs impliquant une augmentation des besoins en transmission de ressources/données à travers des canaux de communication. Les transmissions de ressources entre les stations de base et les terminaux s’effectuent à travers des voies dites remontantes ou descendantes. Une voie remontante (« uplink channel ») fait référence à la transmission de données d’un terminal du réseau mobile vers une station de base. On assiste de plus en plus à l’augmentation des besoins de transmission à travers la voie remontante.
La technologie mobile 5G va accompagner cette tendance des usages en permettant des débits plus importants sur la voie remontante, et ainsi le développement de nouveaux services à faible latence. Par latence, on entend le délai temporel nécessaire pour la transmission de données d’une source émettrice vers un récepteur.
Même si la voie remontante est connue pour être moins sujette au phénomène de « bufferbloat », un phénomène de mise en mémoire tampon excessive des paquets de données très connu lors de transmission de données sur la voie descendante (« downlink channel »), les phénomènes de latence et de variation de latence, ou « gigue », à travers la voie remontante, peuvent occasionner également, même si souvent en moindres mesures, des impacts négatifs pour de nombreux services applicatifs ; la gestion des conflits sur la voie remontante entraîne également des erreurs, et de nécessaires retransmissions, plus fréquentes que sur la voie descendante.
La voie remontante sera de plus en plus utilisée à l’avenir, et sa gestion deviendra de plus en plus critique pour le futur de nombreux services, en particulier pour des services sensibles aux temps de latence, appelés aussi services « time-sensitive », peu tolérants à des pics de latence puisque les temps de latence peuvent engendrer des impacts négatifs sur la qualité d’expérience (QoE). Par exemple, des services de jeux en ligne en streaming (« cloud gaming ») doivent respecter un temps de latence, ou « Round-Trip Time », acceptable pour les joueurs ; également, des services internet dits tactiles, par exemple nécessitant des communications de type haptiques (les services télérobotiques industriels) sont un challenge pour les réseaux actuels puisque que ces services reposent sur des contraintes de latence et de fiabilité très fortes.
Dans les réseaux actuels de type LTE (« Long Term Evolution »), une latence en dessous 40 millisecondes (ms) ne peut être garantie, même dans une cellule vide, ce qui rend impossible l’usage des services sensibles aux phénomènes de latence et de gigue qui demandent une latence de l’ordre du dixième de millisecondes pour satisfaire une qualité d’expérience satisfaisante.
Une station de base alloue des ressources radio entre différents terminaux en fonction des besoins de ces terminaux (en transmission ou retransmission), des contraintes (en qualité de service, en capacité énergétique, etc.) et des capacités (liées aux interférences, à l’atténuation, à la charge du réseau, etc.). Cette tâche d’allocation est particulièrement importante pour la voie remontante car plusieurs terminaux mobiles partagent un même point d’accès, point d’accès qui est le seul à avoir une vision sur l’état de la cellule (nombre de terminaux connectés, puissances, qualité de l’interface radio, etc.). Une autre différence importante de la voie remontante, comparée à la voie descendante, est l’ordonnancement des transmissions de données des terminaux : des paquets de données (évalués en « bytes » ou « B ») attendent dans la mémoire tampon du terminal, ou « buffer », que l’ordre d’émission soit émis par la station de base. Par ordonnancement, on entend un ordre d’exécution du processus de transmission des données du terminal, processus géré par la station de base. Une fois l’ordre donné par le procédé d’ordonnancement, les données sont transmises de manière discontinue selon des intervalles de temps.
Des méthodes d’accès à cette voie remontante sont classiquement utilisées : la répartition des ressources radio entre des terminaux mobiles par la station de base d’une cellule, peut par exemple s’effectuer à travers des méthodes d’accès normalisées, de type « grant-based » ou « grant-free ». Pour les premières méthodes d’accès de type « grant-based », le terminal reçoit explicitement une autorisation de transmission, appelé GRANT, pour chaque transmission. Le GRANT est le résultat d’un procédé ou algorithme d’ordonnancement dynamique, ou «dynamic uplink scheduling access », géré par la station de base. Le GRANT a une importance particulière pour la voie remontante car il indique au terminal quelles ressources radio lui sont attribuées, quand, et quel schéma de codage utiliser. Les deuxièmes méthodes d’accès de type « grant-free », telles que Semi-Persistent Scheduling (SPS), Adaptative-SPS ou « Fast uplink access », n’utilisent pas d’ordonnancement dynamique ni de GRANT, et s’utilisent avantageusement dans certaines situations.
Parmi les différents axes de recherche ayant pour but d’optimiser la gestion de ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire, un axe se concentre sur une réduction de la latence à travers la voie remontante ; en particulier, la réduction de la latence comprend la réduction du délai d’accès des terminaux à la station de base.
Un premier axe de recherche est de rendre la méthode «Semi-Persistent Scheduling » (SPS) plus adaptée aux transmissions de données. Un second axe est de rendre la méthode appelée « Fast (ou Pre-) Scheduling » (FS) plus efficiente. Enfin, un autre axe considéré à travers de nombreux travaux, se concentre sur l’estimation de certaines caractéristiques de l’état de la mémoire tampon des terminaux, en particulier au travers de différentes méthodes basées sur un signal de demande d’accès du terminal à la station de base, ou « Scheduling Request » (SR), et sur un message relatif à l’état d’occupation du buffer, ou « Buffer Status Reporting » (BSR).
Une bonne utilisation des ressources radio est nécessaire pour atteindre des débits maximaux et des latences minimales, et contribue à une répartition des ressources équitable entre les terminaux mobiles. L’utilisation efficace des ressources radio dans le but de réduire la latence et la gigue remontant dans le réseau de communication d’accès cellulaire, est un objectif fort visé dans ce domaine de recherche.
Cependant aucune des méthodes susmentionnées n’est optimale pour la réduction de la latence de transmission des données dans le cas général.
L'invention offre une solution ne présentant pas les inconvénients de l'état de la technique.
A cet effet, selon un aspect fonctionnel, l'invention a pour objet un procédé de gestion de transmission de paquets de données à travers un réseau de communication cellulaire, la gestion étant effectuée par un équipement du réseau appelé station de base, la station de base étant en charge d’au moins un équipement du réseau, ou terminal, qui lui est connecté, le terminal étant équipé d’une mémoire tampon pour le stockage des données à transmettre à la station de base, le procédé comprenant :
- une réception d’un message de contrôle et d’une première donnée complémentaire en provenance du terminal,
- une estimation d’un volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal, en fonction au moins de la première donnée complémentaire reçue,
- un envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission comprenant un paramètre fonction de l’estimation.
- une réception d’un message de contrôle et d’une première donnée complémentaire en provenance du terminal,
- une estimation d’un volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal, en fonction au moins de la première donnée complémentaire reçue,
- un envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission comprenant un paramètre fonction de l’estimation.
Ainsi, l'invention offre l'avantage d’estimer les besoins en transmission du terminal à partir d’au moins deux données en provenance du terminal. Le mécanisme proposé, implémenté dans la station de base, permet d’estimer les besoins en transmission des terminaux mobiles de la cellule sur la voie remontante de manière plus affinée que les mécanismes proposés dans l’art antérieur. Le mécanisme proposé permet ainsi de réduire la latence des terminaux, tout en optimisant dans le même temps l’allocation de ressources dans l’ensemble du réseau d’accès cellulaire.
En effet, les besoins de transmission du terminal ne peuvent être qu’estimés par la station de base, car non connus par la station de base. Grâce au mécanisme proposé, le volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal (données en attente de transmission) est évalué plus finement qu’à travers, par exemple, un mode d’implémentation connu de l’art antérieur basé sur l’utilisation unique du message de contrôle reçu par la station de base en provenance du terminal. L’estimation des besoins en transmission du terminal s’en voit alors améliorée.
Le mécanisme proposé utilise avantageusement des données reçues par la station de base afin d’optimiser l’allocation des ressources radio, sans modifier un procédé d’ordonnancement géré par la station de base et sans augmenter une fréquence des données de contrôle reçues par la station de base. Le procédé de gestion de transmission proposé alimente un procédé d’ordonnancement de paquets de données ; le procédé d’ordonnancement connu de l’art antérieur ordonne un enchainement de cycles d’ordonnancement afin de rythmer une fréquence d’autorisations de transmission et de caractériser des volumes de données allouées au terminal pour une transmission des données stockées dans sa mémoire tampon. A cette fin, le procédé de gestion estime un volume de données stockées par le terminal au cours de chaque cycle d’ordonnancement. Cette estimation du volume de données permet de paramétrer des signaux, notamment des signaux d’autorisation de transmission, ou GRANT selon la terminologie de la norme 3GPP, transmis au terminal. Un tel paramétrage permet d’ajuster automatiquement le volume des données allouées au terminal et de ce fait, réduit la latence. De surcroît, ceci permet également de réduire le nombre de signaux de demande d’accès émis par le terminal (signal émis s’il ne peut transmettre suffisamment de données) et donc de diminuer la charge réseau dans la cellule.
Autrement dit, le message de contrôle récupéré classiquement ne permettant pas d’effectuer efficacement une estimation de la taille du buffer du terminal, le mécanisme proposé considère des informations complémentaires pour améliorer l’estimation de cette taille de buffer. Une information ou donnée complémentaire utilisée pour effectuer cette estimation, est reçue en provenance du terminal, par exemple à travers la couche physique MAC du réseau, et correspond par exemple au volume de données précédemment transmises par le terminal sur la voie remontante.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, l’estimation du volume de données stockées comprend :
- un calcul d’un taux d’utilisation des ressources du terminal en fonction de la première donnée complémentaire et d’une deuxième donnée complémentaire, dit débit instantané d’ordonnancement, déterminée par la station de base,
- l’estimation d’un débit source du terminal en fonction au moins dudit taux d’utilisation des ressources calculé.
- un calcul d’un taux d’utilisation des ressources du terminal en fonction de la première donnée complémentaire et d’une deuxième donnée complémentaire, dit débit instantané d’ordonnancement, déterminée par la station de base,
- l’estimation d’un débit source du terminal en fonction au moins dudit taux d’utilisation des ressources calculé.
Ce mode de mise en œuvre de l'invention permet d’estimer les besoins en transmission du terminal à partir d’au moins trois données complémentaires, deux données en provenance du terminal, et une donnée en provenance de la station de base elle-même. Les besoins en transmission de données du terminal reposent ainsi sur une estimation réalisée sur la vitesse à laquelle se remplit la mémoire tampon du terminal, ou débit source du terminal, ou débit source. Une estimation du débit source effectuée en amont de l’estimation d’un volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal, permet de fiabiliser l’estimation du volume de données stockées dans le buffer du terminal, et donc de fiabiliser les besoins en transmission du terminal.
L’estimation du débit source s’effectue en particulier en fonction du résultat de l’évaluation d’un taux d’utilisation des ressources du terminal. Ce taux se base sur une première donnée complémentaire en provenance du terminal – correspondant par exemple au volume de données transmises par le terminal sur la voie remontante au cours d’un précédent cycle de l’algorithme d’ordonnancement -, et d’une deuxième donnée complémentaire interne à la station de base, appelée débit instantané d’ordonnancement - correspondant par exemple à l’allocation de ressources/données octroyée par la station de base au terminal sur la voie remontante au cours d’un précédent cycle de l’algorithme d’ordonnancement. Le rapport de la première donnée complémentaire sur la deuxième donnée complémentaire donne un taux d’utilisation - le taux peut être évalué par une autre formule mathématique sans que l’objectif recherché pour une mise en œuvre de l’invention en soit modifié.
L’évaluation du taux d’utilisation oriente ainsi le mécanisme proposé vers une sous-allocation ou une sur-allocation des besoins en transmission du terminal, et permet à la station de base d’estimer respectivement à la hausse ou à la baisse le débit source du terminal pour un prochain cycle d’ordonnancement : le signal d’autorisation de transmission (GRANT) du procédé d’ordonnancement comprend un paramètre fonction de cette variation afin d’indiquer l’allocation des ressources octroyées par la station de base au terminal.
Selon une variante d’un mode de réalisation, l’estimation du volume de données stockées est en outre fonction du message de contrôle.
Cette variante permet d’ajuster l’estimation du volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal à l’aide du message de contrôle, qui est alors considérée comme oracle. Par oracle, on entend une valeur non démontrable mais considérée comme représentant une vérité. Par exemple, si le message de contrôle indique une valeur de 10, alors le volume de données stockées est estimé à 10 ; cette valeur reçue en provenance du terminal est imprécise, il ne donne pas le nombre exact d’octets de données stockées dans le buffer du terminal mais seulement une approximation de ce nombre. Le mécanisme proposé permet de meilleures estimations de la taille du buffer du terminal à travers des estimations du débit source du terminal, des données complémentaires considérées, en provenance du terminal et en interne de la station de base, et à travers l’utilisation du message de contrôle utilisé comme oracle.
Ainsi, le message de contrôle reçu par la station de base du terminal est donc utilisé comme indice pour ajuster l’estimation du débit source, mais aussi comme oracle pour l’estimation du volume de données stockées.
L’objectif du procédé proposé est de faire converger les estimations du volume de données stockées vers une valeur nulle (c’est-à-dire jusqu’à ce que les besoins en transmission du terminal deviennent inexistants), tout en cherchant à atteindre des taux d’utilisation des ressources proches de 1 (c’est-à-dire une optimisation des allocations des ressources radio en symbiose avec les besoins du terminal). Le mécanisme proposé se base sur un modèle autorégressif utilisant un système récurrent : le mécanisme utilise en particulier des données externes et internes à la station de base dans le but de converger vers les besoins réels du terminal, en évitant de lui « sous-allouer » ou « sur-allouer » des ressources avec des marges d’erreurs trop importantes.
A noter que, si les estimations du taux d’utilisation des ressources et/ou des volumes de données stockées effectuées à l’aide du mécanisme proposé, tendent après plusieurs cycles d’ordonnancement à s’écarter des besoins évalués à l’aide d’un mode d’implémentation connu de l’art antérieur basé sur l’utilisation unique du message de contrôle (par exemple en observant des phénomènes de non convergence), il est toujours possible, compte tenu de la compatibilité du mécanisme proposé avec un procédé d’ordonnancement et avec des données de la couche MAC du réseau considéré, de reprendre une implémentation classique basée sur l’utilisation unique du message de contrôle, et ceci, à tout moment.
Selon une variante de ce mode de réalisation, le procédé comprend en outre une mise à jour de l’estimation du débit source du terminal en fonction du message de contrôle, et d’un débit source observé moyen sur une période de temps passée.
Cette variante permet d’améliorer l’estimation du débit source du terminal à l’aide des débits source observés sur la voie remontante au cours des cycles d’ordonnancement précédents. Par exemple, si le débit source est estimé en augmentation (par exemple d’après le taux d’utilisation), l’estimation du débit source se met à jour en fonction de la moyenne des débits source observés sur une période de temps passée et du message de contrôle reçu et considéré comme oracle. La période de temps passée à considérer, peut par exemple correspondre à l’intervalle de temps entre l’instant de la dernière augmentation du débit source estimé et l’instant de la précédente estimation.
Selon une variante de ce mode de réalisation, le procédé comprenant en outre une mise à jour de l’estimation du débit source en fonction d’un débit instantané d’ordonnancement moyen sur la période de temps passée.
Cette variante permet d’améliorer l’estimation du débit source du terminal à partir de données issues de cycles d’ordonnancement précédents.
Pour poursuivre sur l’exemple précédent, la moyenne des débits instantanés d’ordonnancement dit débit instantané d’ordonnancement moyen, c’est-à-dire l’allocation de ressources/données octroyée par la station de base au terminal sur la voie remontante au cours des précédents cycles de l’algorithme d’ordonnancement sur la période de temps passée, peut être considérée pour effectuer une mise à jour de l’estimation du débit source :
- dans le cas d’une augmentation du débit source estimé (par exemple après évaluation du taux d’utilisation) : si la valeur du débit instantané d’ordonnancement moyen est inférieure au débit source relatif à l’instant du début de la période de temps passée considérée, alors on considère une mise à jour de l’estimation du débit source comme la valeur maximale entre le débit source relatif à l’instant du début de l’intervalle de temps, et une valeur fonction de la moyenne des débits instantanés d’ordonnancement sur la période de temps passée, ainsi que de l’oracle.
- dans le cas d’une diminution du débit source estimé (par exemple après évaluation du taux d’utilisation) : si la valeur du débit instantané d’ordonnancement moyen est supérieure au débit source relatif à l’instant du début de la période de temps passée considérée, alors on considère une mise à jour de l’estimation du débit source comme la valeur minimale entre le débit source relatif à l’instant du début de l’intervalle de temps, et une valeur fonction de la moyenne des débits instantanés d’ordonnancement sur la période de temps passée, ainsi que de l’oracle.
- dans le cas d’une augmentation du débit source estimé (par exemple après évaluation du taux d’utilisation) : si la valeur du débit instantané d’ordonnancement moyen est inférieure au débit source relatif à l’instant du début de la période de temps passée considérée, alors on considère une mise à jour de l’estimation du débit source comme la valeur maximale entre le débit source relatif à l’instant du début de l’intervalle de temps, et une valeur fonction de la moyenne des débits instantanés d’ordonnancement sur la période de temps passée, ainsi que de l’oracle.
- dans le cas d’une diminution du débit source estimé (par exemple après évaluation du taux d’utilisation) : si la valeur du débit instantané d’ordonnancement moyen est supérieure au débit source relatif à l’instant du début de la période de temps passée considérée, alors on considère une mise à jour de l’estimation du débit source comme la valeur minimale entre le débit source relatif à l’instant du début de l’intervalle de temps, et une valeur fonction de la moyenne des débits instantanés d’ordonnancement sur la période de temps passée, ainsi que de l’oracle.
Les mises à jour d’estimations de débits source en fonction de débits instantanés d’ordonnancement moyens sur des périodes de temps passées, peuvent en particulier permettre d’alimenter efficacement un procédé d’ordonnancement et/ou de priorisation pour la transmission de données de plusieurs terminaux d’une même cellule. Le procédé de gestion proposé transmet au procédé d’ordonnancement la mise à jour du débit source pour chacun des terminaux en entrée du procédé d’ordonnancement et/ou de priorisation de la station de base. Ainsi, la station de base peut récupérer des ressources allouées à un terminal pour en faire bénéficier un autre, ou maintenir le terminal dans une zone optimale "ni trop vide, ni trop plein" afin de libérer des ressources radio pour d’autres terminaux, ou bien maintenir le terminal dans une zone optimale "toujours plein mais pas trop" afin d’optimiser la taille du buffer du terminal.
Selon une variante d’un mode de réalisation, le procédé comprenant en outre une prédiction du volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal sur une période de temps prédéfinie.
Cette variante permet de prédire la taille du buffer du terminal pour une période de temps prédéfinie (d), par exemple de quelques millisecondes, en réduisant la latence du paquet de données envoyé entre la décision prise par le procédé d’ordonnancement et la transmission des données à travers la voie remontante. Ce modèle peut être considéré comme un modèle prédictif de la taille du buffer du terminal sur d millisecondes (ms).
En reprenant l’exemple précédent, pour un volume de données stockées dans la mémoire tampon estimé à un instant donné, un nouveau volume de données stockées dans la mémoire tampon peut alors être estimé pour un instant futur (d millisecondes plus tard), en fonction du débit source à l’instant donné et d’un volume de données stockées estimé sur un intervalle de temps entre l’instant donné et l’instant futur.
Des méthodes d’accès de type « grant-free », sans envoi d’un signal GRANT par un module d’ordonnancement (méthode Semi-persistent Scheduling (SPS), Adaptative SPS, Fast uplink access, ou même des méthodes de type « contention-based » mettant en œuvre le concept de préemption à des fins d’application dans les services 5G de type URLLC), possèdent des approches prédictives proches du mécanisme proposé, mais s’éloignent de la compatibilité avec les normes de référence sur lesquelles l’invention reste compatible.
A noter également que dans le domaine de la technologie 5G qui s’articule autour de trois services, eMBB ou « enhanced Mobile Broadband », mMTC ou « massive Machine-to-Machine Communications » et URLLC ou « Ultra-Reliable Low-Latency Communications », le management de la qualité de service (QoS) de ce type de services s’appuie en particulier sur des supports radio de données dédiés (dedicated « Data Radio Bearer » ou DRB). Cependant, le déploiement de ce type de management, en particulier à travers la technologie LTE, est peu répandu compte tenu du fait que les applicatifs contenus dans les terminaux mobiles initialisent difficilement un nouveau « bearer » : les applications mobiles partagent ainsi classiquement le même canal de communication radio. Les services de type « time-sensitive » utiliseront plus avantageusement le même bearer (BE bearer ou « Best Effort » bearer), comme le fait le mécanisme ici proposé. Ainsi, une prédiction du volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal sur une période de temps prédéfinie révèle toute son importance afin d’anticiper les phénomènes de « bufferbloat » sur la voie remontante à travers la contrainte de l’utilisation d’un seul bearer.
Selon une variante d’un mode de réalisation, le procédé comprend en outre une phase d’initialisation d’une communication entre le terminal et la station de base, la phase d’initialisation comprenant :
- une réception d’un signal de demande d’accès envoyé par le terminal à la station de base,
- une initialisation du débit source du terminal, et du volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal,
- jusqu’à ce que la mémoire tampon du terminal soit vide, un envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission.
- une réception d’un signal de demande d’accès envoyé par le terminal à la station de base,
- une initialisation du débit source du terminal, et du volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal,
- jusqu’à ce que la mémoire tampon du terminal soit vide, un envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission.
Cette variante permet de considérer le volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal comme nul à la fin de cette phase d’initialisation : la mémoire tampon du terminal étant estimée comme vide, le mécanisme proposé peut s’enclencher.
Selon un mode de mise en œuvre particulier de l'invention, le réseau de communication cellulaire est un réseau de type LTE ou de type 5G.
Ce mode de mise en œuvre particulier de l'invention permet aux terminaux mobiles de type LTE et de type 5G d’être considérés pour le mécanisme proposé. Les protocoles de réseaux cellulaires antérieurs et postérieurs à ceux-ci peuvent également être considérés, en particulier ceux compatibles avec des méthodes de type « grant-based ».
Selon un aspect matériel, l'invention concerne également un dispositif de gestion comprenant un ou plusieurs processeurs capables de gérer la transmission de paquets de données à travers un réseau de communication cellulaire par un équipement du réseau appelé station de base, la station de base étant en charge d’au moins un équipement du réseau, ou terminal, qui lui est connecté, le terminal étant équipé d’une mémoire tampon pour le stockage des données à transmettre à la station de base, le dispositif comprenant :
- un module de réception d’un message de contrôle et d’une première donnée complémentaire en provenance du terminal,
- un module d’estimation d’un volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal, en fonction au moins de la première donnée complémentaire reçue,
- un module d’envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission comprenant un paramètre fonction de l’estimation.
- un module de réception d’un message de contrôle et d’une première donnée complémentaire en provenance du terminal,
- un module d’estimation d’un volume de données stockées dans la mémoire tampon du terminal, en fonction au moins de la première donnée complémentaire reçue,
- un module d’envoi au terminal d’un signal d’autorisation de transmission comprenant un paramètre fonction de l’estimation.
Selon un autre aspect matériel, l'invention concerne également un programme d'ordinateur apte à être mis en œuvre sur un dispositif, le programme comprenant des instructions de code qui, lorsque le programme est exécuté par un processeur, réalise les étapes du procédé défini.
De tels programmes peuvent utiliser n’importe quel langage de programmation. Ils peuvent être téléchargés depuis un réseau de communication et/ou enregistrés sur un support lisible par ordinateur.
Selon un autre aspect matériel, l’invention a trait à des supports de données sur lequel a été mémorisés au moins une série d’instructions de code de programme pour l’exécution des procédés définis ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
La illustre une cellule rattachée à une station de base, équipement cœur d’un réseau d’accès cellulaire, selon l’état de la technique.
La illustre la cinématique des méthodes d'accès de type « grant-based » pour les réseaux d’accès cellulaires, selon l’état de la technique.
La illustre un diagramme de séquencement d’une demande d’accès d’un terminal qui induit la génération de GRANT, et finalement la transmission de données, selon l’état de la technique.
La illustre un schéma explicatif d’un mode de réalisation de l’invention.
La illustre les étapes du procédé mis en œuvre dans la station de base selon un mode de réalisation de l’invention.
La illustre un bloc diagramme du dispositif de gestion selon un mode de réalisation de l’invention.
La illustre une technique d'estimation de la taille du buffer du terminal dans le temps, à partir de l'estimation du débit source, selon un mode de réalisation de l’invention.
Les et illustrent des résultats d’optimisation obtenus par la mise en œuvre du procédé selon un mode de réalisation de l’invention.
Claims (10)
- Procédé de gestion de transmission de paquets de données à travers un réseau de communication cellulaire, ladite gestion étant effectuée par un équipement du réseau appelé station de base, ladite station de base étant en charge d’au moins un équipement du réseau, ou terminal (UE), qui lui est connecté, ledit terminal étant équipé d’une mémoire tampon pour le stockage des données à transmettre à ladite station de base (BS), le procédé comprenant :
- une réception (E5, E7) d’un message de contrôle (BSR, E5) et d’une première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES, E7) en provenance dudit terminal,
- une estimation d’un volume (Q) de données stockées dans la mémoire tampon dudit terminal, en fonction au moins de ladite première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES) reçue,
- un envoi (E4) audit terminal (UE) d’un signal d’autorisation de transmission (GRANT) comprenant un paramètre fonction de ladite estimation. - Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 1, dans lequel ladite estimation du volume (Q) de données stockées comprend :
- un calcul d’un taux (rho) d’utilisation des ressources dudit terminal (UE) en fonction de ladite première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES) et d’une deuxième donnée complémentaire, dit débit instantané d’ordonnancement (SCH_UL_BYTES), déterminée par ladite station de base (BS),
- l’estimation d’un débit source (A) dudit terminal en fonction au moins dudit taux (rho) d’utilisation des ressources calculé. - Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite estimation du volume (Q) de données stockées est en outre fonction dudit message de contrôle.
- Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 2 comprenant en outre une mise à jour de l’estimation (E9, E9bis, E9ter) dudit débit source (A) dudit terminal (UE) en fonction dudit message de contrôle, et d’un débit source observé moyen sur une période de temps passée.
- Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 4 comprenant en outre une mise à jour de l’estimation dudit débit source (A) en fonction d’un débit instantané d’ordonnancement moyen sur ladite période de temps passée.
- Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 2 comprenant en outre une prédiction dudit volume (Q) de données stockées dans la mémoire tampon du terminal (UE) sur une période de temps prédéfinie.
- Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 2 comprenant en outre une phase d’initialisation d’une communication entre ledit terminal (UE) et la station de base (BS), ladite phase d’initialisation comprenant :
- une réception (E1) d’un signal de demande d’accès (SR) envoyé par ledit terminal (UE) à ladite station de base (BS),
- une initialisation (E2) dudit débit source (A) dudit terminal, et dudit volume (Q) de données stockées dans la mémoire tampon dudit terminal,
- jusqu’à ce que la mémoire tampon dudit terminal (UE) soit vide, un envoi audit terminal (UE) d’un signal d’autorisation de transmission (GRANT). - Procédé de gestion tel que décrit dans la revendication 1, dans lequel ledit réseau de communication cellulaire est un réseau de type LTE ou de type 5G.
- Dispositif de gestion comprenant un ou plusieurs processeurs capables de gérer la transmission de paquets de données à travers un réseau de communication cellulaire par un équipement du réseau appelé station de base, ladite station de base étant en charge d’au moins un équipement du réseau, ou terminal (UE), qui lui est connecté, ledit terminal étant équipé d’une mémoire tampon pour le stockage des données à transmettre à ladite station de base (BS), le dispositif comprenant :
- un module de réception (E5, E7) d’un message de contrôle (BSR, E5) et d’une première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES, E7) en provenance dudit terminal,
- un module d’estimation d’un volume (Q) de données stockées dans la mémoire tampon dudit terminal, en fonction au moins de ladite première donnée complémentaire (OBS_UL_BYTES) reçue,
- un module d’envoi (E4) audit terminal (UE) d’un signal d’autorisation de transmission (GRANT) comprenant un paramètre fonction de ladite estimation. - Programme d'ordinateur apte à être mis en œuvre sur un dispositif tel que défini dans la revendication 9, le programme comprenant des instructions de code qui, lorsqu’il est exécuté par un processeur, réalise les étapes du procédé défini dans la revendication 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2111020A FR3128349A1 (fr) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | Optimisation de la gestion d’allocation ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2111020A FR3128349A1 (fr) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | Optimisation de la gestion d’allocation ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire |
| FR2111020 | 2021-10-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3128349A1 true FR3128349A1 (fr) | 2023-04-21 |
Family
ID=80786393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2111020A Pending FR3128349A1 (fr) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | Optimisation de la gestion d’allocation ressources radio à travers un réseau d’accès cellulaire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3128349A1 (fr) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013010467A1 (fr) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Procédé, appareil, et système d'adaptation des numéros d'ordre des liaisons montantes |
| US20200022134A1 (en) * | 2017-04-28 | 2020-01-16 | Fujitsu Limited | Wireless terminal, wireless base station, wireless communication system, and wireless communication method |
| WO2020051062A1 (fr) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Cisco Technology, Inc. | Estimation de bande passante de liaison montante sur des réseaux cellulaires à large bande |
-
2021
- 2021-10-18 FR FR2111020A patent/FR3128349A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013010467A1 (fr) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Procédé, appareil, et système d'adaptation des numéros d'ordre des liaisons montantes |
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| WO2020051062A1 (fr) * | 2018-09-06 | 2020-03-12 | Cisco Technology, Inc. | Estimation de bande passante de liaison montante sur des réseaux cellulaires à large bande |
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