Procedimiento para asignar de manera optimizada exigencias de recursos a múltiples celdas de una red celular.

Procedimiento para asignar de manera optimizada exigencias de recursos a múltiples celdas (201 a 20n) de unared celular (10) teniendo en cuenta un numero dado de recursos disponibles,

con los siguiente pasos:

a) exigir por cada celda un numero de recursos;

b) formar numerosos grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) utilizando una separación de reutilizaciónpredeterminada, en donde cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) comprende varias celdas,solapándose parcialmente como minimo algunos de los grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) yporque la separación espacial entre cada celda de un grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) esmenor que la separación de reutilización predeterminada;

c) calcular para cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) el número total de recursos que hanexigido las celdas del correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209).

d) calcular los grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) cuyo número total de recursos exigidos es mayorque el numero total dado de recursos disponibles;

e) reducir, para cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) calculado en el paso d), el número total derecursos exigidos, mediante los siguientes pasos:

calcular la como minimo una celda que está contenida en varios grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208,209);

reducir el número de recursos exigido por la como minimo una celda tanto hasta que el número total derecursos exigidos por el correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) no sobrepasa masel numero dado de recursos disponibles; y

f) asignar las exigencias de recursos a las celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) de cada grupo de celdas (208,209, 2010; 205, 208, 209) calculado en el paso d) dependiendo del número total reducido de recursosasignados al correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209).

Procedimiento para asignar de manera optimizada exigencias de recursos a múltiples celdas de una red celular

El invento se refiere a un procedimiento para distribuir o asignar de manera optimizada exigencias de recursos a múltiples celdas de una red celular, especialmente una red celular de telefonía móvil, teniendo en cuenta un número dado de recursos disponibles.

En redes de telefonía móvil el número de recursos disponibles que pueden ser asignados a las celdas de la red de telefonía móvil, es limitado. Es conocido, que mediante la utilización de los mismos recursos, por ejemplo frecuencias, en diferentes celdas se puede conseguir una alta capacidad del sistema. La reutilización de recursos en diferentes celdas lleva sin embargo a perturbaciones entre esas celdas, lo que también se denomina como perturbación del mismo canal. Los recursos son asignados a las celdas entonces teniendo en cuenta una separación mínima espacial, la llamada separación de reutilización. La separación de reutilización es la separación entre dos celdas a las cuales se asignan los mismos recursos. Una construcción de red celular de este tipo está descrita por ejemplo, por K. David et al. en el manual “Sistemas digitales de telefonía móvil, B.G. Teubner Stuttgart, 1996, paginas 94 – 100”.

La solicitud de patente europea EP 0 986 194 publica un sistema de comunicación celular el cual incluye una asignación dinámica de celdas. Satélites en órbita terrestre comunican con aparatos terminales de comunicación asentados en el suelo a través de un número limitado de canales de frecuencia. Para maximizar el número de comunicaciones simultáneas que pueden ser llevados a cabo, el campo de servicio efectivo es dividido en celdas. La posición de cada celda respecto de la celda situada cerca es creada para maximizar la reutilización de las celdas. Basándose en los requerimientos de las celdas así como en la interferencia interceldas todos los canales disponibles son ordenados por grupos. Esta agrupación hace posible una preferencia para la asignación de canales a los determinados grupos de celdas. Si los requerimientos de comunicación en las celdas oscilan y son necesarios canales de comunicación adicionales se consultan las preferencias de disposición de canales para comprobar qué canales hay que asignar a las celdas.

En general la calidad del servicio de la red de telefonía móvil empeora cuando a causa del número limitado de recursos disponibles no se pueden asignar suficientes recursos a una celda.

El invento tiene como base la misión de preparar un procedimiento con el cual se pueda minimizar e incluso se impida totalmente una caída de red.

Una idea núcleo del invento hay que verla en que las celdas de una red celular pueden ser subdivididas en varios grupos de celdas, en donde los puntos centrales de las celdas de cada grupo de celdas presentan una separación de unas a otras que preferentemente es menor que la separación de una separación de reutilización utilizada. Antes bien, la propia atribución de recursos a las celdas, en el caso de una red de telefonía móvil celular a las estaciones base de las celdas, primero se calcula el número original de exigencias de recursos de cada celda. Teniendo en cuenta un número dado de recursos disponibles se comprueba entonces si el número original de exigencias de recursos de una celda o de varias celdas debe ser modificado. Bajo la expresión "número de exigencias de recursos de una celda" hay que entender el número de recursos que esa celda ha exigido.

El problema técnico antes mencionado lo resuelve el invento con los pasos de procedimiento de la reivindicación 1.

Según esto, está previsto un procedimiento para la asignación optimizada de exigencias de recursos a múltiples celdas de una red celular teniendo en cuenta un número dado de recursos disponibles. Cada celda de la red exige ahora un número de recursos. Después de ello se forman numerosos grupos de celdas utilizando una separación de reutilización predeterminada. La separación de reutilización da la distancia entre dos celdas en el interior de la red celular, en las cuales se pueden utilizar los mismos recursos.

Para cada grupo de celdas se calcula el número total de recursos que han exigido las celdas del correspondiente grupo de celdas. Después de ello se calculan los grupos de celdas cuyos recursos exigidos es mayor que el número dado de recursos disponibles. Bajo la expresión "número total de recursos exigidos por un grupo de celdas" hay que entender la suma de las exigencias de recursos de todas las celdas que pertenecen al correspondiente grupo de celdas. Por cada grupo de celdas calculado se reduce el número total calculado de recursos exigidos hasta que ya no se sobrepase el número total de recursos disponibles. A continuación se distribuyen las exigencias de recursos a las celdas del correspondiente grupo de celdas calculado dependiendo del número total reducido de recursos exigidos asociado al correspondiente grupo de celdas. De esta manera se puede minimizar e incluso evitar una caída de la red. Entonces el procedimiento asegura que a las celdas de un grupo de celdas se le asignan como máximo tantas exigencias de recursos como recursos disponibles han sido preparados para la red.

La estructura de los grupos de celdas queda confirmada por la separación de reutilización seleccionada, la cual determina la distancia entre dos celdas a las que se han asignado los mismos recursos.

Según una forma constructiva preferida la separación espacial entre los puntos centrales de cada celda de un grupo de celdas es menor que la separación de reutilización predeterminada. Un grupo de celdas como este está caracterizado porque cada celda del grupo de celdas tiene como minimo una celda vecina directa que pertenece igualmente a ese grupo. Como consecuencia un grupo de celdas es denominado también grupo de vecindad. La separación de reutilización está definida por la ecuación

D= 3N R

En donde N es el número de celdas de un grupo de celdas y R es el radio de la celda. Como minimo algunos de los grupos de celdas se solapan parcialmente. Esto significa que algunos grupos de celdas contienen como minimo una celda común. Con ello se puede conseguir de manera especialmente eficiente una asignación óptima de exigencias de recursos a las celdas.

Un procedimiento eficiente se obtiene porque se calcula como minimo una celda que está contenida en varios grupos. Ahora se reduce como minimo el numero de los recursos exigidos por la como minimo una celda hasta que el número total de recursos exigidos por el correspondiente grupo de celdas ya no sobrepase el numero dado de recursos disponibles.

Por conveniencia, se calculan no solo las celdas que están contenidas en varios grupos de celdas, sino también el número de recursos asociados con las correspondientes celdas que han sido exigidos por las celdas. Dependiendo del número total de recursos calculado para el correspondiente grupo de celdas puede ahora comprobarse si el número total calculado de recursos exigidos puede ser cumplido solamente por la reducción del número de los recursos exigidos por la como minimo una celda o si el numero de una celda adicional contenida en el grupo de celdas debe ser reducido igualmente para que el número total de recursos exigidos para el correspondiente grupo de celdas ya no sobrepasen el número total dado de recursos disponibles.

Por conveniencia, aquí se calculan las celdas que están contenidas en la mayoría de grupos de celdas.

En este punto hay que hacer notar que el procedimiento para la asignación optimizada de exigencias de recursos puede ser llevado a cabo de manera iterativa, recursiva o no iterativa...

De manera ventajosa, en el caso de la red celular se trata de una red celular de telefonía móvil.

Por conveniencia, el procedimiento se ejecuta en un dispositivo central, por ejemplo, en un dispositivo de conmutación (MSC de Mobile Switching Center) o en dispositivos descentralizados de la red celular de telefonía móvil. En el caso de los dispositivos descentralizados puede tratarse por ejemplo de estaciones base que están instaladas en el interior de la celda. Cada uno de estos dispositivos puede presentar un microprocesador que ejecuta el procedimiento descrito bajo el control de un programa depositado en una memoria.

A continuación se aclarará el invento con más detalle sobre la base de un ejemplo constructivo.

Se muestra:

Fig. 1 una disposición de celdas vecinas de una red celular de telefonía considerando una separación de

reutilización de 3R,

Fig. 2 una disposición alternativa de celdas vecinas en el caso de una separación de reutilización... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para asignar de manera optimizada exigencias de recursos a múltiples celdas (201 a 20n) de una red celular (10) teniendo en cuenta un numero dado de recursos disponibles, con los siguiente pasos:

a) exigir por cada celda un numero de recursos;

b) formar numerosos grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) utilizando una separación de reutilización predeterminada, en donde cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) comprende varias celdas, solapándose parcialmente como minimo algunos de los grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) y porque la separación espacial entre cada celda de un grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) es menor que la separación de reutilización predeterminada;

c) calcular para cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) el número total de recursos que han exigido las celdas del correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) .

d) calcular los grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) cuyo número total de recursos exigidos es mayor que el numero total dado de recursos disponibles;

e) reducir, para cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) calculado en el paso d) , el número total de recursos exigidos, mediante los siguientes pasos: calcular la como minimo una celda que está contenida en varios grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) ; reducir el número de recursos exigido por la como minimo una celda tanto hasta que el número total de recursos exigidos por el correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) no sobrepasa mas el numero dado de recursos disponibles; y

f) asignar las exigencias de recursos a las celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) de cada grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) calculado en el paso d) dependiendo del número total reducido de recursos asignados al correspondiente grupo de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) .

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se calculan la celda o las celdas que están contenidas en la mayoría de los grupos de celdas (208, 209, 2010; 205, 208, 209) .

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el procedimiento es ejecutado en un dispositivo central o en dispositivos descentralizados de la red celular.