Gestión de recursos de radiocomunicaciones basada en la carga y la inactividad de los canales.

Método en una red de comunicaciones de móviles que soporta radiocomunicaciones de móviles usando canalescompartidos de alta velocidad asociados a un área de cobertura celular,

en donde cada canal compartido de altavelocidad proporciona conexiones a terminales móviles que comparten el canal compartido de alta velocidad,

estando caracterizado el método por las etapas de:

(a) determinar (52) una carga asociada al canal compartido de alta velocidad;

(b) detectar inactividad en una primera conexión hacia un terminal móvil proporcionada por el canal compartidode alta velocidad;

(e) fijar (510) un periodo de tiempo de inactividad correspondiente para la primera conexión hacia el terminalmóvil basándose en la carga determinada asociada al canal compartido de alta velocidad; y

(d) durante el periodo de tiempo de inactividad, monitorizar (s12) un nivel de actividad de la primera conexiónhacia el terminal móvil para determinar si deberían liberarse recursos de la primera conexión hacia el terminalmóvil, y si el nivel de actividad monitorizado no aumenta por encima de un umbral de actividad antes de que seproduzca la expiración del periodo de tiempo de inactividad, liberar (s12) los recursos de la primera conexiónhacia el terminal móvil.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2004/001800.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: PATENT UNIT 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: KARLSSON, PATRIK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04W76/06

PDF original: ES-2388285_T3.pdf

 

Gestión de recursos de radiocomunicaciones basada en la carga y la inactividad de los canales.

Fragmento de la descripción:

Gestión de recursos de radiocomunicaciones basada en la carga y la inactividad de los canales

Campo técnico

El campo de la presente invención se refiere a comunicaciones inalámbricas y proporciona una gestión de recursos de radiocomunicaciones basada en la carga y la inactividad de los canales. Una aplicación particularmente ventajosa (aunque no limitativa) está destinada a la planificación de transmisión por paquetes del sistema de Acceso por Paquetes de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSPDA) que funciona en una red terrestre de acceso de radiocomunicaciones del Sistema Universal de Telecomunicaciones de Móviles (UMTS) (UTRAN) .

Antecedentes y sumario

El Sistema Universal de Telecomunicaciones de Móviles (UMTS) es un sistema de comunicaciones de móviles de tercera generación, que evolucionó a partir del Sistema Global para Comunicaciones de Móviles (GSM) , y está destinado a proporcionar servicios mejorados de comunicaciones de móviles basándose en la tecnología de acceso del Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha (WCDMA) . A medida que los servicios inalámbricos de Internet se popularizan, diversos servicios requieren velocidades de datos mayores y una capacidad más alta. Aunque el UMTS se ha diseñado para soportar servicios inalámbricos multimedia, la velocidad de datos máxima no es suficiente para satisfacer la calidad requerida de los servicios. El Acceso por Paquetes de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA) mejora la capacidad de radiocomunicaciones en el enlace descendente y proporciona una velocidad de datos máxima de 10 Mbps. El HSDPA logra velocidades de datos mayores transfiriendo algunas de las responsabilidades de coordinación y de gestión de los recursos de radiocomunicaciones hacia la estación base desde el controlador de red de radiocomunicaciones. Dichas responsabilidades incluyen una o más de las siguientes descritas brevemente a continuación: transmisión por canales compartidos, modulación de orden superior, adaptación de enlaces, planificación dependiente de los canales de radiocomunicaciones, y ARO híbrida con combinación flexible (soft combining) .

En la transmisión por canales compartidos, los recursos de radiocomunicaciones, como los códigos de ensanchamiento y la potencia de transmisión en el caso de la transmisión basada en el Acceso Múltiple por División de Código (COMA) , son compartidos entre usuarios usando el multiplexado de tiempo. Un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad es un ejemplo de la transmisión por canales compartidos. Una ventaja significativa de la transmisión por canales compartidos es la utilización más eficaz de recursos de código disponibles en comparación con los canales dedicados. También se pueden lograr velocidades de datos mayores usando una modulación de orden superior, la cual, en cuanto al ancho de banda, resulta más eficaz que la modulación de orden inferior, cuando las condiciones de los canales son favorables.

Las condiciones de los canales de radiocomunicaciones experimentadas en enlaces de comunicación diferentes varían típicamente de forma significativa, tanto en el tiempo como entre diferentes posiciones en la célula. En los sistemas COMA tradicionales, el control de potencia compensa las diferencias de las variaciones en las condiciones instantáneas de los canales de radiocomunicaciones. Con este tipo de control de potencia, una parte mayor de la potencia disponible total de la célula se puede asignar a enlaces de comunicación con condiciones de canal defectuosas con el fin de garantizar la calidad de servicio para todos los enlaces de comunicación. Sin embargo, los recursos de radiocomunicaciones se utilizan de manera más eficaz cuando se asignan a enlaces de comunicación con buenas condiciones de canales. Para servicios que no requieren una velocidad de datos específica, tales como muchos servicios del mejor esfuerzo, se puede usar un controlo ajuste de velocidad para garantizar que existe la suficiente energía recibida por bit de información para todos los enlaces de comunicación, como alternativa al control de potencia. Ajustando la velocidad de codificación de los canales y/o ajustando el esquema de modulación, se puede ajustar la velocidad de datos para compensar variaciones y diferencias en las condiciones instantáneas de los canales.

Para lograr el máximo caudal de la célula, los recursos de radiocomunicaciones se pueden planificar para el enlace de comunicaciones que presente la mejor condición instantánea del canal. La planificación rápida dependiente del canal realizada en las estaciones base permite velocidades de datos muy altas en cada caso concreto de planificación y, por lo tanto, aumenta al máximo el caudal global del sistema. La ARO híbrida con combinación flexible incrementa la relación de señal recibida/interferencia, efectiva, para cada transmisión y, por lo tanto, incrementa la probabilidad de decodificación correcta de retransmisiones en comparación con la ARO convencional. Una eficacia mayor en la ARO hace que aumente el caudal efectivo a través de un canal compartido.

La Fig. 1 ilustra el concepto de un canal compartido de alta velocidad en el que múltiples usuarios 1, 2, Y 3 proporcionan datos a un controlador de canal de alta velocidad (HSC) que funciona como un planificador de alta velocidad multiplexando información de usuario para su transmisión a través del ancho de banda completo de HSDSCH en intervalos multiplexados en el tiempo. Por ejemplo, durante el primer intervalo de tiempo mostrado en la Fig. 1, el usuario 3 transmite a través del HS-DSCH y puede usar todo el ancho de banda asignado al HS-DSCH. Durante el siguiente intervalo de tiempo, el usuario 1 transmite a través del HS-DSCH, en el siguiente intervalo de tiempo transmite el usuario 2, en el siguiente intervalo de tiempo transmite el usuario 1, etcétera.

La transmisión de datos de alta velocidad se logra asignando un número significativo de códigos de ensanchamiento (es decir, recursos de radiocomunicaciones en sistemas COMA) al HS-DSCH. La Fig. 2 ilustra un árbol de código de ejemplo con un Factor de Ensanchamiento (SF) fijado de dieciséis. Al canal compartido de alta velocidad se le asigna un conjunto de dichos dieciséis códigos, por ejemplo, doce. Los códigos de ensanchamiento restantes, por ejemplo, en la figura se muestran cuatro, se usan para otros canales de radiocomunicaciones tales como canales dedicados, comunes, y de difusión general.

Aunque no es la opción necesariamente preferida, también es posible usar el multiplexado de código junto con el multiplexado de tiempo. El multiplexado de código puede resultar útil, por ejemplo, en situaciones de transmisión de bajo volumen. La Fig. 3 ilustra la asignación de múltiples códigos de ensanchamiento a usuarios 1, 2, Y 3 de una manera multiplexada en código yen el tiempo. Durante el intervalo de tiempo de transmisión (TTI) 1, el usuario 1 utiliza doce códigos. Durante el intervalo de tiempo de transmisión 2, el usuario 2 utiliza doce códigos de ensanchamiento. No obstante, en el intervalo de tiempo de transmisión 3, el usuario 1 usa dos de los códigos, y el usuario 3 usa los restantes diez códigos. Se produce la misma distribución de códigos en TTI=4. En TTI=5, el usuario 3 usa dos de los códigos mientras que el usuario 2 usa los códigos restantes.

Con el HSDPA y otras características que se añaden a las versiones nuevas del 3GPP, los costes de recursos dedicados para mantener una conexión de HSC ya establecida son relativamente bajos desde la perspectiva tanto de la red como del abonado del UE. Un coste de recurso es cualquier recurso de hardware o software asignado para soportar una conexión de radiocomunicaciones. Los costes de recursos de ejemplo incluyen: potencia de transmisión de enlace ascendente y de enlace descendente, códigos de ensanchamiento y de canalización de enlace ascendente y de enlace descendente, recursos de hardware de estaciones base de radiocomunicaciones, costes de procesado de datos tales como medios de almacenamiento en memoria y operaciones computacionales procesadas, y recursos de comunicación entre nodos en la red de comunicaciones usados para monitorizar y mantener una conexión, etcétera. Esto es debido a que no se planifica que los usuarios de baja actividad para los cuales ya se ha establecido una conexión de HSC transmitan cuando no hay ningún dato a enviar. Sin embargo, existe cierta cantidad de recursos necesarios para mantener cada conexión de HSC, y existe un límite sobre el número de conexiones de HSC que se puede mantener. Aunque para... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Método en una red de comunicaciones de móviles que soporta radiocomunicaciones de móviles usando canales compartidos de alta velocidad asociados a un área de cobertura celular, en donde cada canal compartido de alta velocidad proporciona conexiones a terminales móviles que comparten el canal compartido de alta velocidad,

estando caracterizado el método por las etapas de:

(a) determinar (52) una carga asociada al canal compartido de alta velocidad;

(b) detectar inactividad en una primera conexión hacia un terminal móvil proporcionada por el canal compartido de alta velocidad;

(e) fijar (510) un periodo de tiempo de inactividad correspondiente para la primera conexión hacia el terminal 10 móvil basándose en la carga determinada asociada al canal compartido de alta velocidad; y

(d) durante el periodo de tiempo de inactividad, monitorizar (s12) un nivel de actividad de la primera conexión hacia el terminal móvil para determinar si deberían liberarse recursos de la primera conexión hacia el terminal móvil, y si el nivel de actividad monitorizado no aumenta por encima de un umbral de actividad antes de que se produzca la expiración del periodo de tiempo de inactividad, liberar (s12) los recursos de la primera conexión

hacia el terminal móvil.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además:

transferir la primera conexión hacia el terminal móvil a un segundo canal de radiocomunicaciones que requiere menos recursos que el canal compartido de alta velocidad.

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el canal compartido de alta velocidad es un 20 canal compartido de enlace descendente de alta velocidad y el segundo canal es un canal común de acceso directo.

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la carga se determina basándose en uno o más de los siguientes: recursos de procesado de datos, utilización del hardware, recursos asignados de canales de radiocomunicaciones, potencia, número de usuarios sobre el canal compartido de alta velocidad, o interferencias.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además:

desactivar el temporizador de inactividad para la primera conexión hacia el terminal móvil proporcionada por el canal compartido de alta velocidad si un nivel de actividad asociado a la primera conexión supera un umbralo supera un umbral durante un periodo de tiempo predeterminado.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la primera conexión hacia el terminal móvil se detecta como inactiva cuando una cantidad correspondiente de datos a transmitir a través de la primera conexión es

menor que una cantidad predeterminada o es menor que una cantidad predeterminada durante un periodo de tiempo predeterminado.

7. Aparato en una red de comunicaciones de móviles que soporta radiocomunicaciones de móviles usando canales compartidos de alta velocidad asociados a un área de cobertura celular, en donde cada canal compartido de alta velocidad proporciona conexiones hacia terminales móviles que comparten el canal compartido de alta

velocidad, estando caracterizado el aparato por:

(a) medios para determinar (20) una carga asociada al canal compartido de alta velocidad;

(b) medios para detectar inactividad en una primera conexión hacia un terminal móvil proporcionada por el canal compartido de alta velocidad;

(c) medios para fijar (24) un periodo de tiempo de inactividad correspondiente para la primera conexión hacia el 40 terminal móvil basándose en la carga determinada asociada al canal compartido de alta velocidad; y

(d) medios para monitorizar (36) un nivel de actividad de la primera conexión hacia el terminal móvil, durante el periodo de tiempo de inactividad, con el fin de determinar si se deberían liberar recursos de la primera conexión hacia el terminal móvil, y medios para liberar los recursos de la primera conexión hacia el terminal móvil si el nivel de actividad monitorizado no aumenta por encima de un umbral de actividad antes de que se produzca la

45 expiración del periodo de tiempo de inactividad.

8. Aparato según la reivindicación 7, que comprende además:

medios para transferir la primera conexión hacia el terminal móvil a un segundo canal de radiocomunicaciones que requiere menos recursos que el canal compartido de alta velocidad.

9. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 8, en el que el canal compartido de alta velocidad es un 50 canal compartido de enlace descendente de alta velocidad y el segundo canal es un canal común de acceso directo.

10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la carga se determina basándose en uno o más de los siguientes: recursos de procesado de datos, utilización del hardware, recursos asignados de canales de radiocomunicaciones, potencia, número de usuarios sobre el canal compartido de alta velocidad, o interferencias.

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende además:

medios para desactivar el temporizador de inactividad para la primera conexión hacia el terminal móvil proporcionada por el canal compartido de alta velocidad si un nivel de actividad asociado a la primera conexión supera un umbralo supera un umbral durante un periodo de tiempo predeterminado.

12. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, en el que la primera conexión hacia el terminal móvil se detecta como inactiva cuando una cantidad correspondiente de datos a transmitir a través de la primera conexión

es menor que una cantidad predeterminada o es menor que una cantidad predeterminada durante un periodo de tiempo predeterminado.

13. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, en el que la red de comunicaciones de móviles es una red basada en COMA, el aparato es un controlador de red de radiocomunicaciones, y el canal compartido de alta velocidad es un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad (HS-OSCH) .

14. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, donde en la red de comunicaciones de móviles, el aparato está implementado en uno o ambos de un controlador de red de radiocomunicaciones y una estación base de radiocomunicaciones, y el canal compartido de alta velocidad es un canal compartido de enlace descendente de alta velocidad (HS-DSCH) .


 

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