Elemento de red y procedimiento para coordinar el uso de recursos radio entre redes de acceso radio.

Elemento de red y procedimiento para coordinar el uso de recursos radio entre redes de acceso radio.

Se proporciona coordinación del uso de un recurso de radio entre una primera Red de Acceso por Radio

(RAN) y una segunda RAN, estando cada RAN configurada para comunicarse por el mismo rango predefinido de ancho de banda. Se determinan una primera prioridad, asociada al tráfico a transportar por la primera RAN, y una segunda prioridad, asociada al tráfico a transportar por la segunda RAN. Una primera porción del recurso de radio que comprende uno o más primeros segmentos de ancho de banda es asignada a la primera RAN, y una segunda porción del recurso de radio que comprende una pluralidad de segmentos segundos de ancho de banda es asignada a la segunda RAN, en base a las prioridades primera y segunda. La primera porción es indicada a un planificador de la primera RAN y/o la segunda porción es indicada a un planificador de la segunda RAN. Al menos un primer segmento de ancho de banda es asignado entre dos segmentos de los segmentos segundos de ancho de banda.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201331410.

Solicitante: VODAFONE ESPAÑA, S.A.U.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: DE PASQUALE,ANDREA, DOMINGUEZ ROMERO,FRANCISCO JAVIER, MC WILLIAMS,BRENDAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Planificación de red, p. ej. herramientas de planificación... > H04W16/14 (Disposiciones para compartir el espectro)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Gestión de recursos locales, p. ej. selección o... > H04W72/10 (basado en criterios de prioridad)

PDF original: ES-2532518_A1.pdf

 

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Elemento de red y procedimiento para coordinar el uso de recursos radio entre redes de acceso radio.

Fragmento de la descripción:

Elemento de red y procedimiento para coordinar el uso de recursos radio entre redes de acceso radio

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a un elemento de red y a un procedimiento para coordinar el uso de recursos de radio entre una pluralidad de Redes de Acceso por Radio.

Antecedentes de la invención

Las redes inalámbricas, en particular, las redes de acceso por radio, están configuradas para funcionar dentro de rangos específicos de frecuencia. Para mitigar los problemas de interferencia, un operador de una red de acceso por radio (RAN, del inglés Radio Access Network) es licenciado para su uso en rangos específicos del ancho de banda. La licencia a menudo restringe la Tecnología de Acceso por Radio (RAT, del inglés Radio Access Technology) que puede ser usada. Por ejemplo, las RAT más antiguas (tales como GSM y GPRS) han sido convencionalmente adjudicadas en anchos de banda de frecuencias alrededor de los 1.800 MHz. Es cada vez más deseable operar redes de acceso radio con una RAT diferente, tal como Evolución a Largo Plazo (LTE, del inglés Long Term Evolution), en los mismos rangos de ancho de banda que aquellos en las cuales están funcionando las RAN con tales RAT más antiguas. El espectro puede ser dividido entre las dos RAT de modo fijo, a fin de evitar una interferencia significativa entre los dos sistemas. Sin embargo, una compartición fija de ese tipo no es eficaz, dado que el tráfico varía significativamente a lo largo del tiempo. Habrá momentos en que la carga en una RAN sea mayor que la otra, y viceversa.

Deseablemente, por lo tanto, el espectro es compartido entre las dos RAN. La proporción del espectro usado por cada RAN puede variar a lo largo del tiempo. Un enfoque para lograr esto es conocido como la Compartición Espectral Dinámica (DSS, del inglés Dynamic Spectrum Sharing), en la cual una primera porción de un rango de ancho de banda es adjudicada a una primera RAN y una segunda porción, contigua (adyacente) a la primera porción, es adjudicada a una segunda RAN. Ambas porciones forman juntas un único rango continuo de ancho de banda. Con referencia a la Figura 1A, se muestra un diagrama esquemático que ilustra una adjudicación espectral de ejemplo, según el enfoque conocido

de DSS. Aquí, la primera porción del espectro 10 es adjudicada a LTE y la segunda porción del espectro 20 es adjudicada a GSM. Estas porciones pueden ser ajustadas dinámicamente en base al nivel del tráfico que está siendo transportado por cada RAN.

En un enfoque alternativo, a una GERAN se adjudican uno o más segmentos de frecuencia específica dentro de un rango de ancho de banda, que pueden ser contiguos o no contiguos. Luego, a una RAN de LTE se adjudica todo el resto del rango de ancho de banda que no esté ocupado por la GERAN. Según varía la adjudicación de la GERAN, cambia en consecuencia la adjudicación de la RAN de la LTE. Este enfoque puede ser denominado Compartición Espectral Completa (FSS, del inglés Full Spectrum Sharing). Con referencia a la Figura 1B, se muestra un diagrama esquemático que presenta una adjudicación espectral ejemplar según el enfoque conocido de FSS. Aquí, la primera porción del espectro 30 es adjudicada a LTE y la segunda porción del espectro 40 es adjudicada a GSM. Para la LTE no se asignan frecuencias ocupadas (usadas) por el tráfico GSM 40. Es potencialmente más eficaz, dado que la RAN de LTE puede ser dotada de una portadora completa para el rango entero de ancho de banda. Por el contrario, solamente una fracción del rango de ancho de banda podría ser usado por la RAN de LTE enDSS.

Las técnicas basadas en la DSS, la FSS, o ambas, están descritas en la publicación de Patente Europea N° EP2203011, que tiene propiedad común con esta invención, y en la Publicación de Patente Internacional (PCT) N° WO-2010/091713. Las adjudicaciones a cada RAN para la FSS pueden ser hechas en base a la carga de cada red, como para la DSS. Esto permite el equilibrio de cargas. No obstante, las mejoras al equilibrio de cargas en la FSS siguen siendo un reto.

Resumen de la invención

Sobre este trasfondo, la presente invención proporciona un elemento de red para coordinar el uso de un recurso de radio entre una primera red de acceso por radio (RAN) y una segunda RAN, en donde cada RAN está configurada para comunicarse por el mismo rango predefinido de ancho de banda. El elemento de red comprende: lógica adaptada para determinar una primera prioridad asociada a un primer tráfico a transportar por la primera RAN, y para determinar una segunda prioridad asociada a un segundo tráfico a transportar por la segunda RAN, y adicionalmente adaptada para asignar a la primera RAN una primera porción del recurso de radio que comprenden uno o más primeros segmentos de ancho de banda, y para asignar a una segunda RAN una segunda porción del recurso de radio que

comprenden una pluralidad de segundos segmentos de ancho de banda, estando la asignación de las porciones primera y segunda basada en las prioridades primera y segunda; y una salida, configurada para comunicar una indicación de la primera porción a un planificador de la primera RAN y / o para comunicar una indicación de la segunda porción a un planificador de la segunda RAN. La lógica está adicionalmente adaptada para asignar al menos uno de dichos uno o más segmentos primeros de ancho de banda entre dos segmentos de la pluralidad de segundos segmentos de ancho de banda.

De tal modo, el elemento de red está configurado para implementar un enfoque de FSS. La FSS, ventajosamente, permite cambios en la adjudicación del espectro más fácilmente que la DSS, lo que no puede ser hecho fácilmente sin la interrupción del servicio y algún retracto del tráfico (es decir, el traspaso del tráfico a otras frecuencias y luego el traspaso de vuelta una vez que la reconfiguración está completa). Esto es, en parte, porque la DSS requiere cambiar la adjudicación del espectro en una agrupación de células vecinas, reconfigurando los Amplificadores de Potencia (PA), causando por ello un tiempo de inactividad en el servicio, en ambas RAN, posiblemente de unos pocos segundos. La lógica comprende habitualmente, o es, lógica digital.

El elemento de red puede ser conocido como un coordinador, ya que puede coordinar entre las dos RAN. Lo hace usando una prioridad respectiva asociada al tráfico que está siendo transportado por cada RAN. La prioridad del tráfico es distinta a la carga del tráfico, aunque, en algunos casos, la prioridad puede ser una función de la carga, en combinación con al menos algún otro factor. Estas prioridades son luego usadas para determinar la adjudicación del ancho de banda. El uso de prioridades permite al operador de la red concentrar más eficazmente los recursos de red y lograr por ello una mayor calidad del servicio. Algunos ejemplos de esto serán expuestos más adelante.

Dichos uno o más segmentos primeros de ancho de banda pueden ser una pluralidad de primeros segmentos de ancho de banda, que sean, ventajosamente, no contiguos. De manera similar, la pluralidad de segundos segmentos de ancho de banda también pueden ser no contiguos.

El elemento de red también puede comprender y / o interactuar con uno o más planificadores. El recurso de radio comprende el ancho de banda y las ranuras temporales (en inglés timeslots). Como se ha detallado anteriormente, a cada RAN se asignan uno o más (preferiblemente, una pluralidad de) segmentos de ancho de banda (optativamente, no

contiguos). Esto puede incluir al menos una ranura temporal (preferiblemente al menos algunas y, más preferiblemente, todas) dentro de un periodo de tiempo especificado. En este contexto, segmentos no contiguos de ancho de banda significa que hay al menos un espacio en el dominio de frecuencias... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un elemento de red para coordinar el uso de un recurso de radio entre una primera Red de Acceso por Radio, RAN, y una segunda RAN, en donde cada RAN está configurada para comunicarse sobre el mismo rango predefinido de ancho de banda, comprendiendo el elemento de red:

lógica, adaptada para determinar una primera prioridad asociada a un primer tráfico a transportar por la primera RAN, y para determinar una segunda prioridad asociada a un segundo tráfico a transportar por la segunda RAN, y adicionalmente adaptada para asignar a la primera RAN una primera porción del recurso de radio que comprende uno o más segmentos primeros de ancho de banda, y para asignar a la segunda RAN una segunda porción del recurso de radio que comprende una pluralidad de segundos segmentos de ancho de banda, estando la asignación de las porciones primera y segunda basada en las prioridades primera y segunda; y

una salida, configurada para comunicar una indicación de la primera porción a un planificador de la primera RAN y / o para comunicar una indicación de la segunda porción a un planificador de la segunda RAN;

en el cual la lógica está adaptada para asignar al menos uno entre dichos uno o más segmentos primeros de ancho de banda, entre dos segmentos de la pluralidad de segmentos segundos de ancho de banda.

2. El elemento de red de la reivindicación 1, en el cual la lógica está adaptada para asignar la primera pluralidad de segmentos de ancho de banda a intercalar entre la segunda pluralidad de segmentos de ancho de banda.

3. El elemento de red de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el cual la primera prioridad y la segunda prioridad están determinadas en base a uno o más entre: si el tráfico respectivo es de Circuitos Conmutados, CS, o de Paquetes Conmutados, PS; la aplicación para la cual está destinado el tráfico respectivo; la prioridad adjudicada a un abonado móvil al cual se refiere el tráfico respectivo; uno o más parámetros de Calidad de Servicio, QoS, del tráfico respectivo; una Clase de Tráfico del tráfico respectivo; y la Tecnología de Acceso por Radio, RAT, usada por la RAN para la comunicación del tráfico respectivo.

4. El elemento de red de la reivindicación 3, en el cual la aplicación para la cual está destinado el tráfico, o la clase de tráfico, está determinada por Inspección Profunda de Paquetes, DPI, del tráfico.

5. El elemento de red de la reivindicación 3 o la reivindicación 4, en el cual la aplicación para la cual está destinado el tráfico puede comprender una o más entre: voz; vídeo; datos entre iguales; y el protocolo de transferencia de hipertexto, HTTP; y en el cual el tráfico destinado para aplicaciones de voz o vídeo tiene una mayor prioridad que el tráfico destinado para datos entre iguales o aplicaciones del HTTP.

6. El elemento de red de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el cual la Clase de Tráfico del tráfico comprende una o más entre: trasfondo; interactivo; flujo de transmisión; y conversacional; y en el cual el tráfico que tiene una Clase de Tráfico de flujo de transmisión o conversacional tiene mayor prioridad que el tráfico que tiene una Clase de Tráfico de trasfondo o interactivo.

7. El elemento de red de cualquier reivindicación precedente, en el cual la lógica está adicionalmente adaptada para determinar una carga en la primera RAN, y una carga en la segunda RAN, y para asignar las porciones primera y segunda del ancho de banda, en base a la carga en la primera RAN y a la carga en la segunda RAN.

8. El elemento de red de la reivindicación 7, en el cual la carga determinada en la primera RAN se refiere solamente al primer tráfico, y en el cual la carga determinada en la segunda RAN se refiere solamente al segundo tráfico.

9. El elemento de red de cualquier reivindicación precedente, en el cual la salida está configurada para comunicar la indicación de las porciones primera y / o segunda del recurso de radio, usando una interfaz entre una primera entidad de red asociada a la primera RAN, y una segunda entidad de red asociada a la segunda RAN.

10. El elemento de red de la reivindicación 9, en el cual la primera entidad de red es un eNodoB, y en el cual la segunda entidad de red es un Controlador de Estación Base, BSC, o una Estación Transceptora Base, BTS.

11. El elemento de red de cualquier reivindicación precedente, en el cual la primera RAN es una red de Evolución a Largo Plazo, LTE, y la segunda RAN es una red de GSM o

GPRS.

12. El elemento de red de cualquier reivindicación precedente, en el cual la primera RAN y la segunda RAN están asociadas con el mismo operador de red.

13. El elemento de red de cualquier reivindicación precedente, en el cual el elemento de red forma parte de la primera RAN o parte de la segunda RAN.

14. El elemento de red de la reivindicación 13, en el cual el elemento de red es el planificador de la primera RAN o el planificador de la segunda RAN.

15. Un procedimiento para coordinar el uso de un recurso de radio entre una primera Red de Acceso por Radio, RAN, y una segunda RAN, en donde cada RAN está configurada para comunicarse sobre el mismo rango predefinido de ancho de banda, comprendiendo el procedimiento:

determinar una primera prioridad asociada a un primer tráfico a transportar por la primera RAN;

determinar una segunda prioridad asociada a un segundo tráfico a transportar por la segunda RAN;

asignar a la primera RAN una primera porción del recurso de radio que comprende uno o más segmentos primeros de ancho de banda, en base a las prioridades primera y segunda;

asignar a la segunda RAN una segunda porción del recurso de radio que comprende una pluralidad de segundos segmentos de ancho de banda, en base a las prioridades primera y segunda; y

comunicar una indicación de la primera porción a un planificador de la primera RAN y / o una indicación de la segunda porción a un planificador de la segunda RAN; y

en el cual al menos uno entre los segmentos primeros de ancho de banda está asignado entre dos segmentos de la pluralidad de segmentos segundos de ancho de banda.