CONTROL DE ACCESO BASADO EN LA CARGA EN SISTEMAS MULTIACCESO.
El método para el control de acceso en un sistema de comunicaciones multiacceso (1) que tiene al menos dos redes de acceso (10,
20) que cubren al menos un área común (22), que comprende los pasos de:
determinar una cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en una primera red de acceso (20) que cubre dicho área común (22);
seleccionar un primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad de enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga; y
asignar un nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a dicha primera red de acceso (20) si una primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario excede dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142); o
asignar dicho nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a una segunda red de acceso (10) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27) si dicha primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario es menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142)
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2005/000029.
Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).
Nacionalidad solicitante: Suecia.
Dirección: ERICSSON AB PATENT UNIT 3G,164 80 STOCKHOLM.
Inventor/es: KALLIN, HARALD, PRYTZ,MIKAEL, FURUSKAR,ANDERS, PETTERSSON,JONAS, SIMONSSON,ARNE.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 9 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04Q7/38C1
- H04W48/18 ELECTRICIDAD. › H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS. › H04W REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS (difusión H04H; sistemas de comunicación que utilizan enlaces inalámbricos para comunicación no selectiva, p. ej. extensiones inalámbricas H04M 1/72). › H04W 48/00 Restricción de acceso (seguridad de acceso para prevenir accesos no autorizados H04W 12/08 ); Selección de red; Selección del punto de acceso. › Selección de red o de servicio de comunicación.
Clasificación PCT:
Fragmento de la descripción:
Control de acceso basado en la carga en sistemas multiacceso.
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a los sistemas de comunicaciones inalámbricos multiacceso y en particular a los dispositivos de compartición de carga y los métodos en tales sistemas.
Antecedentes
Las futuras redes inalámbricas muy probablemente comprenderán una gran parte de redes multiacceso. Un ejemplo típico es una red compuesta de un sistema de cobertura de área extensa que proporciona servicios a velocidades binarias moderadas a usuarios móviles, complementado por un sistema de cobertura de área local que proporciona servicios a altas velocidades binarias a usuarios en los puntos de acceso calientes. En tal sistema, tanto el comportamiento del usuario como las características del sistema claman por mejor calidad de usuario, por ejemplo velocidades binarias más altas, que se están ofreciendo en los puntos de acceso calientes.
Un sistema combinado con requerimientos de calidad heterogéneos, dependientes de la ubicación aparece de esta manera. La capacidad total C se puede definir entonces como el mayor número de usuarios U para el que se cumplen tanto los requerimientos de calidad del área extensa (Qwide_min) y del área local (Qlocal_min):
Una meta general es mantener a los usuarios satisfechos. La satisfacción del usuario o la utilidad de la comunicación experimentada puede servir por lo tanto como un parámetro de optimización. Como la utilidad potencial de la comunicación experimentada generada por el sistema depende de la capacidad total, la cuestión surge de cómo maximizar esta capacidad total.
No obstante, generalmente existe relación no lineal entre la utilidad experimentada para el usuario y la maximización de la capacidad total. En su lugar, puede existir casi cualquier relación entre la utilidad del usuario experimentada y la capacidad. Teniendo esto en cuenta, el problema de la maximización de la utilidad se puede reformular como:
donde Rwide,i, Rlocal,j son las utilidades experimentadas para cada usuario i, j en el área extensa y el área local, respectivamente.
También para los operadores, la utilidad experimentada es de interés. WCDMA-GSM es un sistema multiacceso multiservicio existente. Allí pueden ser diferentes las políticas de precios e ingresos para los distintos servicios; por ejemplo voz, videotelefonía y datos de mejor esfuerzo. Cuanto mayor es la utilidad experimentada, mayor precio están dispuestos a pagar los usuarios. El precio del servicio y los ingresos también pueden diferir entre usuarios también. Distintos conjuntos de servicios y calidad de servicio se pueden ofrecer en distintos accesos, por ejemplo la videotelefonía se ofrece solamente en WCDMA y una menor velocidad máxima de transmisión de datos de paquetes de mejor esfuerzo se ofrece en GSM.
Un posible principio de selección de acceso es que hay un acceso preferente para cada móvil. El acceso preferente se selecciona si hay cobertura y capacidad, lo que significa que el servicio se puede ofrecer. Si no hay capacidad para ofrecer el servicio, la admisión se rechaza y se inicia un intento para establecer el servicio en el otro acceso. Esto se conoce como reintento dirigido. La selección de acceso basado en el servicio también se ha propuesto para WCDMA-GSM [3].
En este caso, el usuario es asignado a la tecnología de acceso en la que su servicio solicitado actualmente se espera que sea soportado más eficientemente. Un ejemplo es asignar llamadas de voz a GSM y sesiones de datos a WCDMA. También se ha propuesto medir el consumo de recursos de radio real de los usuarios, por ejemplo en términos del nivel de potencia requerida, y asignar a los usuarios en base a éste.
Las combinaciones de sistemas celulares como GSM y WCDMA y los sistemas de tipo WLAN, por ejemplo IEEE 802.11, son otros ejemplos de sistemas multiacceso.
Para tales sistemas se ha propuesto la selección de acceso en base a la intensidad de la señal estimada, ver por ejemplo [1-2].
En la US 6.163.694, aquí indicada como referencia [4], se revela un método para la selección de la celda en un sistema de telefonía celular jerárquico. Se desea una selección de la celda en un nivel jerárquico lo más bajo posible, donde una intensidad de la señal del enlace descendente excede un cierto umbral. Dentro de un nivel jerárquico, se selecciona la celda con la intensidad de la señal medida más alta.
Si una de las redes de acceso proporciona generalmente mejores condiciones, típicamente el sistema de cobertura de área local, un planteamiento es asignar tantos usuarios como sea posible al sistema de área local hasta que alcance su capacidad límite. Entonces los usuarios se asignan al sistema de área extensa. Esto se puede realizar fácilmente permitiendo a los usuarios primero intentar acceder al sistema de área local, y si esto falla redirigir sus intentos de acceso al sistema de área extensa. Este es un planteamiento de reintento dirigido que tiene un acceso preferente fijo para todos los usuarios.
Un problema con este planteamiento es que el sistema relativamente de manera frecuente alcanza una situación, en donde todos los intentos de acceso tienen que ir a través del mecanismo de reintento dirigido. Tales mecanismos implican grandes esfuerzos de señalización de control y llegan a ser una carga no despreciable en el sistema de comunicaciones.
Resumen
Los problemas generales con las soluciones de la técnica previa son que se pone poca atención a la utilidad del usuario experimentada real o que se usan mecanismos de acceso que implican grandes esfuerzos de señalización de control.
Un objeto de la presente invención es proporcionar de esta manera métodos y dispositivos que permitan el acceso a los sistemas multiacceso que tienen en cuenta la utilidad de la comunicación experimentada de usuario sin depender de mecanismos de intensa señalización de control.
El objeto anterior se logra mediante métodos y dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones de patente adjuntas. En palabras generales, un principio de selección de accesos se logra seleccionando un nivel umbral de intensidad de señal basado en un nivel de carga determinado en una primera red de acceso. Un nuevo usuario en un área cubierta comúnmente por más de una red de acceso intenta asignar a la primera red de acceso si una intensidad de la señal experimentada excede del nivel umbral de intensidad de la señal. La utilidad de comunicación preferentemente puede ser maximizada o al menos ser tenida en cuenta usando dependencias del nivel de carga adecuadas. Aumentando el umbral cuando el nivel de carga se aproxima a la capacidad límite, se evita que una primera red de acceso se llene completamente. Esto da una oportunidad para permitir a los usuarios particularmente especialmente adecuados tener aún acceso a la primera red de acceso. Al mismo tiempo, dado que el acceso preferente se decide antes del intento de acceso real, la señalización de control se puede reducir significativamente, incluso con cargas de tráfico muy altas.
Una ventaja con la presente invención es que es posible lograr producciones de mayor capacidad y utilidad de la comunicación de mayor potencial con un mecanismo de acceso relativamente simple.
Breve descripción de los dibujos
La invención, junto con otros objetos y ventajas adicionales de la misma, se puede comprender mejor haciendo referencia a la siguiente descripción tomada junto con los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La Fig. 1 es un esquema de bloques de un sistema de comunicaciones inalámbrico multiacceso;
La Fig. 2 es un diagrama que ilustra un plano de ocupación, abarcado por el número de usuarios de una red de acceso de área local y extensa, respectivamente, de un sistema de comunicaciones inalámbrico multiacceso;
La Fig. 3 es un esquema de bloques de un sistema de comunicaciones inalámbrico multiacceso de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Fig. 4 es un diagrama que ilustra los trayectos en un plano de ocupación;
La Fig. 5 es un diagrama que ilustra los trayectos en un plano de ocupación de acuerdo con las realizaciones de la presente invención;
Reivindicaciones:
1. El método para el control de acceso en un sistema de comunicaciones multiacceso (1) que tiene al menos dos redes de acceso (10, 20) que cubren al menos un área común (22), que comprende los pasos de:
determinar una cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en una primera red de acceso (20) que cubre dicho área común (22);
seleccionar un primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad de enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga; y
asignar un nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a dicha primera red de acceso (20) si una primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario excede dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142); o
asignar dicho nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a una segunda red de acceso (10) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27) si dicha primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario es menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142).
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio se incrementa cuando dicho nivel de carga (ULOCAL) se acerca a un nivel de capacidad máximo (CLOCAL) para la calidad del servicio garantizada.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que comprende el paso adicional de:
proporcionar una medida de la utilidad que representa una utilidad de los servicios de comunicación proporcionados a los usuarios de dicha segunda red de acceso (10);
asociar dicha cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en dicha primera red de acceso (20) con una utilidad de los servicios de comunicación proporcionados a los usuarios de dicha primera red de acceso (20),
por lo cual dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio se selecciona para asegurar que un usuario que va a ser asignado a dicha primera red de acceso (20) experimentará una mayor utilidad de los servicios de comunicaciones que dicha medida de utilidad para dicha segunda red de acceso.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones son constantes en tanto en cuanto un nivel de carga respectivo en dichas primera y segunda redes de acceso es menor que un nivel de capacidad máximo respectivo para la calidad garantizada.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones se estiman en base a un nivel de carga de las redes de acceso respectivas.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones son proporcionales a una cantidad seleccionada de la lista de:
(1-L);
log2(1-L);
función de paso(L); y
1/[c+1/(1-L)],
donde L es un nivel de carga normalizado y c es una constante.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicha selección de dicho primer nivel umbral de intensidad de señal (130-133; 140-142) además es dependiente de una habilidad de dicho usuario para hacer uso de las utilidades de comunicación disponibles.
8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende los pasos adicionales de:
seleccionar un segundo nivel umbral de una calidad del enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga, dicho segundo umbral que es igual o menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio;
reasignar a los usuarios asignados a dicha primera red de acceso (20) a dicha segunda red de acceso (10) si una primera calidad del enlace de radio de la red de acceso experimentada por dichos usuarios asignados a dicha primera red de acceso (20) es menor que dicho segundo nivel umbral.
9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende los pasos adicionales de:
seleccionar un tercer nivel umbral de una calidad del enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga, dicho tercer umbral que es más mayor o igual que dicho segundo nivel umbral de una calidad del enlace de radio;
reasignar a los usuarios asignados a dicha segunda red de acceso (10) a dicha primera red de acceso (20) si una segunda calidad del enlace de radio de la red de acceso experimentada por dichos usuarios asignados a dicha segunda red de acceso (10) es mayor que dicho tercer nivel umbral.
10. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dicha calidad del enlace de radio se selecciona de la lista de:
la intensidad de la fuerza de la señal recibida;
la relación señal a ruido;
la relación señal a interferencia; y
la tasa de error de bit.
11. El nodo de control de acceso para usar en un sistema de comunicaciones multinivel (1) que tiene al menos dos redes de acceso (10, 20) que cubren al menos un área común (22, 23, 25; 27), dicho nodo de control de acceso que comprende:
los medios para determinar una cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en una primera red de acceso (20) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27);
los medios para seleccionar un primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga (ULOCAL);
los medios para asignar un nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a dicha primera red de acceso (20) si una primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario excede dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142); y
los medios para solicitar la asignación de dicho nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a una segunda red de acceso (10) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27) si dicha primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario es menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142).
12. El nodo de control de acceso para usar en un sistema de comunicaciones multiacceso (1) que tiene al menos dos redes de acceso (10, 20) que cubren al menos un área común (22, 23, 25; 27), dicho nodo de control de acceso que comprende:
los medios para determinar una cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en una primera red de acceso (20) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27)
los medios para seleccionar un primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga (ULOCAL);
los medios para solicitar la asignación de un nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a dicha primera red de acceso (20) si una primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario excede dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142); y
los medios para asignar dicho nuevo usuario en dicho área común (22, 23, 25; 27) a una segunda red de acceso (10) que cubre dicho área común (22, 23, 25; 27) si dicha primera calidad del enlace de radio de la red experimentada por dicho nuevo usuario es menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142).
13. El nodo de control de acceso de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en donde dichos medios para seleccionar se disponen para aumentar dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio cuando dicho nivel de carga se acerca a un nivel de capacidad máximo (CLOCAL) para la calidad de servicio garantizada.
14. El nodo de control de acceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, que además comprende:
los medios para proporcionar una medida de la utilidad que representa una utilidad de los servicios de comunicaciones proporcionados a los usuarios de dicha segunda red de acceso (10);
los medios para asociar dicha cantidad indicativa de un nivel de carga (ULOCAL) en dicha primera red de acceso (20) con una utilidad de los servicios de comunicaciones proporcionados a los usuarios de dicha primera red de acceso (10),
por el cual dichos medios para seleccionar se disponen para asegurar que un usuario que va a ser asignado a dicha primera red de acceso (20) experimentará una utilidad de los servicios de comunicaciones más grande que dicha medida de utilidad.
15. El nodo de control de acceso de acuerdo con la reivindicación 14, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones son constantes en tanto en cuanto un nivel de carga respectivo en dichas primera y segunda redes de acceso es menor que un nivel de capacidad máximo respectivo para la calidad garantizada.
16. El nodo de control de acceso de acuerdo con la reivindicación 14, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones se estiman en base a un nivel de carga de las redes de acceso respectivas.
17. El nodo de control de acceso de acuerdo con la reivindicación 16, en donde dichas utilidades de los servicios de comunicaciones son sustancialmente proporcionales a uno menos un nivel de carga normalizado de las redes de acceso respectivas.
18. El nodo de control de acceso de acuerdo con la reivindicación 14, en donde dichos medios para seleccionar se disponen para además ser dependientes de una habilidad de dicho nuevo usuario para hacer uso de las utilidades de comunicación disponibles.
19. El nodo de control de acceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 18, que además comprende:
los medios para seleccionar un segundo nivel umbral de una calidad del enlace de radio, en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga, dicho segundo umbral que es igual o menor que dicho primer nivel umbral (130-133; 140-142) de una calidad del enlace de radio;
los medios para iniciar la reasignación de los usuarios asignados a dicha primera red de acceso (20) a dicha segunda red de acceso (10) si una primera calidad del enlace de radio de la red de acceso experimentada por dichos usuarios asignados a dicha primera red de acceso (20) es menor que dicho segundo nivel umbral.
20. El nodo de control de acceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 19, que además comprende:
los medios para seleccionar un tercer nivel umbral de una calidad del enlace de radio, en base a dicha cantidad determinada indicativa de un nivel de carga, dicho tercer umbral que es igual o menor que dicho segundo nivel umbral de una calidad del enlace de radio;
los medios para iniciar la reasignación de los usuarios asignados a dicha segunda red de acceso (10) a dicha primera red de acceso (20) si una segunda calidad del enlace de radio de la red de acceso experimentada por dichos usuarios asignados a dicha segunda red de acceso (10) es mayor que dicho tercer nivel umbral.
21. El nodo de control de acceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 20, en donde dicha calidad del enlace de radio se selecciona de la lista de:
la intensidad de la fuerza de la señal recibida;
la relación señal a ruido;
la relación señal a interferencia; y
la tasa de error de bit.
Patentes similares o relacionadas:
Sistema y aparato de compartición de servicios, del 24 de Junio de 2020, de Hongkong Ucloudlink Network Technology Limited: Un sistema de compartición de servicios basado en el módulo de identidad de abonado, SIM, en el que la información de identidad del abonado es asignada automáticamente […]
Método para la gestión mejorada de llamadas de emergencia en un escenario de itinerancia y sistema, programa informático y medio legible por ordenador correspondientes, del 17 de Junio de 2020, de DEUTSCHE TELEKOM AG: Un método para la gestión mejorada de llamadas de emergencia en un escenario de itinerancia, en donde un equipo de usuario se asigna a una red de telecomunicaciones […]
Asociación en red inalámbrica, del 10 de Junio de 2020, de Nokia Technologies OY: Un método, que comprende: recibir, mediante un dispositivo terminal, una trama desde un nodo de acceso antes de comenzar un procedimiento […]
Selección de un nodo de servicio en un sistema de comunicación inalámbrica, del 10 de Junio de 2020, de QUALCOMM INCORPORATED: Un procedimiento de comunicación inalámbrica ejecutado en un equipo de usuario, UE, comprendiendo el procedimiento: recibir un mensaje de radiodifusión desde […]
Selección de una instancia de segmento de red para la transmisión de paquetes ascendentes, del 27 de Mayo de 2020, de Orange: Procedimiento de selección de una instancia de segmento de red (S0, S1, S2) en una red de comunicación para la transmisión de datos ascendentes desde un terminal […]
Métodos y sistema para orientación dinámica del tráfico basada en política a través de múltiples redes de acceso, del 13 de Mayo de 2020, de ViaSat, Inc: Un sistema para actualizaciones de política dinámicas para una unidad de aplicación, que comprende: una pluralidad de unidades de aplicación del lado de cliente , […]
Mejoras al proceso de selección de ePDG en un país visitado, del 15 de Abril de 2020, de Nokia Technologies OY: Un equipo de usuario, configurado para: - determinar un país en el que está ubicado el equipo de usuario, - obtener una lista de redes móviles públicas terrestres […]
Itinerancia inalámbrica de dispositivo de alarma, del 18 de Marzo de 2020, de CSL (Dualcom) Limited: Un método de operación de un dispositivo de alarma dispuesto para transmitir una señal de alarma indicativa de que se ha cumplido una condición de alarma, comprendiendo […]