PROCEDIMIENTO DE GESTIÓN DE RECURSOS DE RADIO EN UNA RED DE ACCESO DE RADIO DE TIPO UTRAN.

Procedimiento de gestión de recursos de radio, dentro de una red de comunicaciones móviles de tipo UMTS,

que comprende una red central (CN) y una red de acceso de radio (UTRAN) para soportar una pluralidad de demandas de servicios enviadas por equipos de usuarios a la red central, estando cada servicio especificado por parámetros de la red central, que describen una calidad de servicio requerida para dicho servicio demandado, comprendiendo dicho procedimiento, para cada demanda de servicio, una etapa de puesta en correspondencia de dichos parámetros de calidad de servicio de la red central con parámetros de calidad de servicio de la red de acceso de radio, denominados parámetros RAB y una etapa de envío a la red de acceso de radio por la red central de una demanda de servicio soporte de acceso de radio, que comprende dichos parámetros RAB, caracterizado por definirse un nivel de prioridad para un servicio soporte de acceso de radio por un subparámetro -Priority Level&- (nivel de prioridad) del parámetro RAB -Allocation Retention Priority - (Prioridad de retención asignación), cuya etapa de puesta en correspondencia consiste en determinar un valor de dicho subparámetro - Priority Level- a partir de un valor del parámetro de calidad de servicio -Allocation Retention Priority- de la red central y de un valor de al menos un parámetro de calidad de servicio vinculado al tipo de servicio

La invención se refiere, de manera general, al campo de las telecomunicaciones y se refiere, más en particular, 5 a un procedimiento de gestión de los recursos de radio, al nivel de la red de acceso, en una red de comunicación móvil en el modo de paquetes y en el modo de circuitos del UMTS (Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales)

El procedimiento según la invención está, por lo 10 tanto, previsto para aplicarse a las redes móviles utilizando la tecnología UMTS, normalizada dentro del marco de la norma 3GPP. Con el objeto de no sobrecargar la descripción, un glosario que incluye la definición del conjunto de los acrónimos utilizados, está previsto al 15 final de la memoria descriptiva, en donde se podrá obtener información de utilidad.

La norma del UMTS especifica una nueva red de acceso móvil, denominada UTRAN (Red de Acceso Radio Terrestre UMTS) , que permite ofrecer a los abonados de un operador 20 móvil, un acceso a servicios basados en el protocolo IP (mensajería electrónica, telecarga de ficheros, consulta de los sitios web o WAP) o servicios de circuitos (telefonía, visiofonía). En el momento actual, el UMTS se proporciona en diferentes versiones, todavía denominadas 25 “releases”, según la terminología anglosajona y, en particular, la versión denominada Release 99, a la cual se hará más particularmente referencia en la descripción que sigue.

En términos de arquitectura, la red UMTS es divisible 30 en dos subredes, la red central CN y la red de acceso de radio, también denominada UTRAN, según se representa en la Figura 1.

La red de acceso incluye una pluralidad de estación de base de radio de Nodo B, previstas para comunicarse con equipos de usuarios UE, a través de una interfaz de radio, que utiliza recursos de radio asignados por un controlador 5 RNC. La arquitectura jerárquica, en donde una entidad controla varias entidades de nivel inferior, es idéntica a la red de acceso de radio de GSM. El controlador de red de radio RNC desempeña la función de controlador de estación de base (BSC) del GSM. Sin embargo, las tecnologías de 10 radio empleadas para transportar las informaciones son diferentes.

La red central CN de UMTS comprende en cuanto a sus dos campos distintos: el campo de circuito CS, que comprende todos los servicios relacionados con la 15 telefonía y el campo de paquetes PS, que comprende todos los servicios relacionados con la conmutación de paquetes.

Al nivel de la red central, se encuentra la HLR que es una base de datos común a los dos campos, en donde se almacenan las informaciones relativas a cada abonado del 20 operador de red: el número de llamada del abonado, la identidad del móvil así como las informaciones del abono. El registro HLR contiene, asimismo, entre otras cosas, las informaciones de calidad de servicio relativas a los abonados y a los servicios, que se definirán más adelante 25 dentro de esta memoria descriptiva. De este modo, será a partir de esta base de datos como se efectuará la gestión de los abonados móviles dentro de la red.

La red central aloja, asimismo, los conmutadores de circuitos MSC y los conmutadores de paquetes SGSN. Estos 30 nodos de servicio de la red central garantizan la gestión del enlace de comunicación con la red de acceso. Memorizan el perfil del abonado resultante de la HLR y efectúan un control de los recursos de redes que se demandan por el abonado.

Al nivel del campo de paquetes, el SGSN está asociado con otro nodo de servicio, el GGSN, que desempeña, más en 5 particular, la función de pasarela hacia las redes con conmutación de paquetes exteriores (Internet, etc.). La red central UMTS, en lo que respecta al campo de los paquetes está, por lo tanto, interconectada con el exterior a través de una pasarela, el nodo de servicio 10 GGSN, que contiene las informaciones de encaminamiento que permiten al móvil comunicarse con una red exterior, en particular la red Internet, garantizando así la seguridad. Para poder enviar las informaciones al móvil, el GGSN utiliza, entonces, el otro nodo de servicio, el SGSN, que 15 gestiona la movilidad a nivel de la red central, la autenticación y el cifrado. Estos elementos de red integran funciones de encaminador IP y constituyen una red de tipo IP.

Al nivel del campo de circuitos, y de la misma forma 20 que fue explicada en relación con el campo de paquetes, el MSC está asociado con otro nodo de servicio, el GMSC que sirve de pasarela hacia redes fijas de tipo RNC, RNIS, etc.

En Release 99, todos los servicios de UMTS son 25 soportados por cuatro clases de tráfico normalizadas como sigue: “Conversational”, “Streaming”, “Interactive” y “Background”.

Las clases “Conversational” y “Streaming” están principalmente previstas para transportar flujos, en 30 tiempo real, tal como la voz o señales de vídeo. Sin embargo, para la clase “Streaming” que corresponden a una utilización del tipo de un usuario mirando (o escuchando) un flujo de vídeo (o de audio) en tiempo real, la restricción, con respecto a los retardos de transferencia de datos, es más pequeña que para la clase Conversational.

Las clases “Interactive” y “Background”, que 5 corresponden a servicios no en tiempo real y están previstas para utilizarse dentro del marco de las aplicaciones de Internet tradicionales, tales como la navegación, el correo electrónico y las aplicaciones de FTP. Al ser estas últimas clases no de tiempo real, 10 ofrecen una mejor tasa de errores gracias a los procedimientos de retransmisión y de codificación.

Se ha constatado que la invención se refiere a la gestión de la distribución de los recursos y más en particular, recursos de radio, dentro de la red de acceso. 15 Una tal gestión necesita la toma en consideración de los parámetros de calidad de servicio (QoS) asociados a una demanda de servicio.

Los parámetros de QoS del servicio de soporte de UMTS describen, de este modo, el servicio prestado por la red 20 UMTS al usuario del servicio de soporte. El perfil QoS, formado por el conjunto de los parámetros de QoS, especifica este servicio. Por lo tanto, se trata de parámetros normalizados que permiten definir las características principales de un flujo de datos en la 25 red, en particular en términos de caudal, de tipo de tráfico, de prioridad, etc. Estos datos son almacenados en el perfil del abonado en la HLR y transmitidos, gracias a diferentes procedimientos, a las entidades siguientes: SGSN y MSC. 30

El perfil QoS de un abonado, en el campo de paquetes, corresponde, de hecho, al alto límite autorizado con respecto a los valores específicos demandados por el abonado. El perfil de QoS puede corresponder también a un perfil por defecto configurado por el propio operador.

Entre estos parámetros de QoS que son especificados en un perfil QoS, se encuentran principalmente: 5

- “Allocation Retention Priority” (ARP): este parámetro de QoS permite efectuar un estado de prioridad del tráfico entre varios abonados para la asignación y la retención de los servicios que soporta UMTS. Un parámetro de este tipo se especifica, respectivamente, para cada 10 campo: el campo de paquetes y el campo de circuitos.

- “Traffic Class”: este parámetro de QoS indica la prioridad relacionada con el tipo de servicio. Como fue constatado, en Release 99, todos los servicios son soportados por cuatro clases de tráfico. Asimismo, este 15 parámetro de QoS puede tomar los valores “Conversational” (correspondiente a un nivel de alta prioridad, puesto que la exigencia de tiempo real es muy importante), “Streaming”, “Interactive” y “Background” (baja prioridad). 20

- “Traffic Handling Priority” (THP): este parámetro de QoS permite precisar el nivel de prioridad para la clase de tráfico “Interactive”. Este parámetro puede tomar tres valores y permite, de este modo, establecer prioridades para los perfiles de tipo “interactif” unos 25 respecto a los otros.

Entre estos parámetros se puede citar también, a título informativo, porque no se utilizan dentro del marco de la presente invención:

- “Transfert delay”: este parámetro de QoS 30 proporciona el plazo máximo de la transferencia de un paquete. Se utiliza para los servicios en tiempo real solamente.

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1. Procedimiento de gestión de recursos de radio, dentro de una red de comunicaciones móviles de tipo UMTS, que comprende una red central (CN) y una red de acceso de radio (UTRAN) para soportar una pluralidad de demandas de 5 servicios enviadas por equipos de usuarios a la red central, estando cada servicio especificado por parámetros de la red central, que describen una calidad de servicio requerida para dicho servicio demandado, comprendiendo dicho procedimiento, para cada demanda de servicio, una 10 etapa de puesta en correspondencia de dichos parámetros de calidad de servicio de la red central con parámetros de calidad de servicio de la red de acceso de radio, denominados parámetros RAB y una etapa de envío a la red de acceso de radio por la red central de una demanda de 15 servicio soporte de acceso de radio, que comprende dichos parámetros RAB, caracterizado por definirse un nivel de prioridad para un servicio soporte de acceso de radio por un subparámetro “Priority Level” (nivel de prioridad) del parámetro RAB “Allocation Retention Priority” (Prioridad 20 de retención asignación), cuya etapa de puesta en correspondencia consiste en determinar un valor de dicho subparámetro “Priority Level” a partir de un valor del parámetro de calidad de servicio “Allocation Retention Priority” de la red central y de un valor de al menos un 25 parámetro de calidad de servicio vinculado al tipo de servicio.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho al menos un parámetro de calidad de servicio vinculado al tipo de servicio, 30 comprende el parámetro “Traffic Class”.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho al menos un parámetro de calidad de servicio, vinculado al tipo de servicio, comprende, además, el parámetro “Traffic handling priority” que permite dar prioridad a los servicios de tipo interactivo unos respecto a los otros. 5

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende una etapa de derecho de prioridad de los recursos de radio asignados al nivel de la red de acceso de radio (UTRAN) a dichos servicios soporte de acceso de 10 radio, según su nivel de prioridad, poniéndose en práctica dicha etapa del derecho de prioridad de recursos a la recepción de al menos una nueva petición de soporte de acceso de radio por la red de acceso, en el caso de que ya no existan recursos de radio disponibles o si los recursos 15 de radio necesarios para satisfacer la calidad del servicio requerida, por el servicio demandado, son insuficientes.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque 20 comprende una etapa de derecho de prioridad de los recursos de radio asignados al nivel de la red de acceso de radio (UTRAN) a dichos servicios soportes de acceso de radio, según su nivel de prioridad, poniéndose en práctica dicha etapa de derecho de prioridad de recursos a la 25 recepción de al menos una demanda de recursos suplementarios para dar respuesta a una evolución del tráfico en dicha red, en el caso de que ya no existan recursos de radio disponibles o si los recursos de radio necesarios para satisfacer la calidad de servicio 30 requerida, por el servicio demandado, son insuficientes.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en el caso de que al menos dos servicios de soporte de acceso de radio, ya activos dentro de la red, son objeto, respectivamente, de una demanda de recursos suplementarios y en donde los recursos necesarios para satisfacer dichas 5 demandas están disponibles, comprendiendo dicho procedimiento una etapa de establecer prioridad para la asignación de recursos destinada a determinar, en función del nivel de prioridad asociado a cada uno de los servicios soportes, a cuáles de dichos servicios soportes 10 se asignarán prioritariamente los recursos suplementarios.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, en el caso de que al menos dos servicios soportes de acceso de radio, ya activos dentro de la red, no utilicen, de forma 15 óptima, los recursos que le han sido asignados, dicha etapa de dar prioridad está destinada a disminuir los recursos asignados a estos servicios soportes, en un orden definido por el nivel de prioridad asociado a cada uno de dichos servicios soportes. 20

8. Nodo de servicio de red central (SGSN, MSC) de una red de comunicaciones móviles de tipo UMTS que comprende una red central (CN) y una red de acceso de radio (UTRAN), adecuada para recibir una pluralidad de demandas de servicios enviadas por equipos de usuarios a 25 la red central, estando cada servicio especificado por parámetros de la red central que describen una calidad de servicio requerida para dicho servicio demandado, comprendiendo dicho nodo de servicio medios para poner en correspondencia dichos parámetros de calidad de servicio 30 de la red central con parámetros de calidad de servicio de la red de acceso de radio, denominados parámetros RAB y medios de envío a la red de acceso de una demanda de servicio soporte de acceso de radio para cada demanda de servicio que comprenda dichos parámetros RAB, caracterizado porque se define un nivel de prioridad para un servicio soporte mediante un subparámetro “Priority 5 Level” del parámetro RAB “Allocation Retention Priority”, siendo dichos medios de puesta en correspondencia adecuados para determinar un valor de dicho subparámetro “Priority Level” a partir de un valor del parámetro de calidad del servicio “Allocation Retention Priority” de la 10 red central y de un valor de al menos un parámetro de calidad de servicio vinculado al tipo de servicio.

9. Controlador de red de acceso de radio (RNC) de una red de comunicaciones móviles de tipo UMTS que comprende una red central (CN) y una red de acceso de 15 radio (UTRAN), adecuado para recibir una pluralidad de demandas de servicios soporte de acceso de radio, enviadas por la red central en respuesta a una pluralidad de demandas de servicios enviadas por equipos de usuarios a la red central, comprendiendo, cada demanda de servicios 20 soporte de acceso de radio, parámetros RAB derivados de una puesta en correspondencia con parámetros de calidad de servicio de la red central, que describen la calidad del servicio requerida para cada demanda de servicio, comprendiendo dicho controlador los medios de aplicación 25 del derecho de prioridad de recursos de radio asignados a los servicios soportes de radio, en función de un nivel de prioridad asociado a cada uno de dichos servicios soportes, caracterizado porque dicho nivel de prioridad de un servicio soporte se define por un subparámetro 30 “Priority Level” de un parámetro RAB “Allocation Retention Priority”, cuyo valor se determina a partir de un valor del parámetro de calidad de servicio “Allocation Retention Priority” de la red central y de un valor de al menos un parámetro de calidad de servicio vinculado al tipo de servicio.

10. Controlador de red de acceso de radio (RNC) 5 según la reivindicación 9, caracterizado porque los medios del derecho de prioridad de recursos se ponen en práctica a la recepción de al menos una nueva petición de soporte de acceso de radio, en el caso de que ya no existan recursos de radio disponibles o si los recursos de radio 10 necesarios para satisfacer la calidad de servicio, requerida con el servicio demandado, son insuficientes.

11. Controlador de red de acceso de radio (RNC) según una de las reivindicaciones 9 y 10, caracterizado porque los medios del derecho de prioridad de recursos se 15 ponen en práctica a la recepción de al menos una demanda de recursos suplementarios para dar respuesta a una evolución del tráfico en dicha red, en el caso de que ya no existan recursos de radio disponibles o si los recursos de radio necesarios para satisfacer la calidad de 20 servicio, requerida por el servicio demandado, son insuficientes.

12. Controlador de red de acceso de radio (RNC), según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque comprende, en el caso de que al menos dos servicios 25 soporte de acceso de radio, ya activos dentro de la red, sean objeto, respectivamente, de una demanda de recursos suplementarios y en donde los recursos necesarios para satisfacer dichas demandas estén disponibles, medios de prioritización para la asignación de recursos adecuados 30 para determinar, en función del nivel de prioridad asociado a cada uno de los servicios soportes, a qué servicios soportes serán asignados prioritariamente los recursos suplementarios.

13. Control de red de acceso de radio (RNC) según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque comprende, en el caso de que al menos dos servicios de 5 soporte de acceso de radio, ya activos dentro de la red, no utilicen, de forma óptima, los recursos que le han sido asignados, medios de disminución de los recursos asignados a estos servicios soportes, en un orden definido por el nivel de prioridad asociado a cada uno de dichos servicios 10 de soporte.