PROCEDIMIENTO PARA GARANTIZAR LA CALIDAD DEL SERVICIO EN REDES DE COMUNICACIONES MOVILES DE CONMUTACION DE PAQUETES.

Procedimiento para garantizar la calidad de servicio en redes de comunicaciones móviles con conmutación de paquetes con una red troncal CN y una red de acceso radio RAN,

en la que la calidad de servicio de una conexión orientada a paquetes se determina a partir de las informaciones de calidad de servicio y en la que la red de acceso radio RAN y la red troncal CN usan las informaciones de calidad de servicio de modo independientes entre ellas y sin señalización de parámetros individuales, para garantizar una transmisión correspondiente a la calidad de servicio de paquetes en la conexión, realizándose esto exclusivamente a partir de ajustes locales configurados para indicadores de clase de transporte TCL individuales

La invención se refiere a un procedimiento para garantizar la calidad del servicio en redes de comunicaciones móviles de conmutación de paquetes, y contiene, en particular, un procedimiento alternativo al concepto de calida de servicio aplicado en las redes de comunicaciones móviles digitales de 2ª y 3ª generación (GSM/UMTS) de hoy en día.

Solución conocida actualmente (estado de la técnica):

Un terminal (User Equipment (UE)) se encuentra en una celda de radio de una red de comunicaciones móviles de conmutación de paquetes y es accesible – después de un registro exitoso en la red – para los datos que se han de transmitir. Para iniciar realmente la transmisión de datos se requiere el establecimiento de una conexión orientada a paquetes a un dispositivo de transmisión de datos que se encuentra en la red troncal (Core Network, “CN”) de la red de comunicaciones móviles. Para ello, el

que en forma de un juego de parámetros describe las características técnicas del flujo de paquetes (por ejemplo paso de datos, retardo en la transmisión, priorización) en la conexión; o -implícitamente, la indicación de un perfil básico almacenado en la red (por ejemplo, por perfil de usuario), que igualmente está en forma del juego de parámetros mencionado anteriormente.

El deseo de establecimiento de la conexión se transmite a través de la red de acceso radio (Radio Access Network, “RAN”) a la red troncal CN, en la que en primer lugar se lleva a cabo una comprobación en relación a la admisibilidad de la calida de servicio requerida, o bien la selección del perfil básico con la ayuda de parámetros del perfil de usuario. Después de que deseo del establecimiento de la conexión con calidad de servicio adaptada a partir, dado el caso, a partir del perfil del usuario haya sido transmitido al dispositivo de transmisión de datos, se realiza allí una nueva comprobación y, dado el caso, reducción de la calidad del servicio, en el que se tienen en cuenta criterios internos, y opcionalmente también criterios externos adicionales, que se obtienen a partir de señalización adicional del dispositivo de transmisión de datos con nodos de decisión o de servicio. Cuando se ha constatado finalmente la calida del servicio, se envía de vuelta una confirmación del deseo del establecimiento de la conexión a través de los nodos implicados de la red troncal y de la red radio al UE que es requerido. Se realiza una señalización adicional en la RAN para establecer el canal radio requerido hacia la UE. En este caso es posible una nueva reducción de la calidad de servicio a través de la RN (por ejemplo insuficientes recursos), de manera que se realice una nueva señalización sobre ello al dispositivo de transmisión de datos. Cuando finalmente se acepta el establecimiento de la conexión de todos los nodos implicados, se puede comenzar con la transmisión de datos desde y al UE, pudiéndose desarrollar tanto de modo secuencial como de modo simultáneo varios y diferentes servicios a través de esta conexión. Todos los nodos integrados en la transmisión de datos han de tratar la corriente de datos de modo correspondiente al perfil de calidad de servicio especificado por medio de los

parámetros de transmisión técnicos.

Un ejemplo para el empleo de este procedimiento es la red radio de 3ª generación “UMTS”, en la que en la red troncal están implicados los nodos de red SGSN (Serving GPRS Support Node) y GGSN (Gateway GPRS Support Node), y en la RAN los nodos RNC (Radio Network Controller) y NodeB (estación base). El procedimiento descrito anteriormente está esquematizado en la Figura 1 tomando como ejemplo UMTS.

Los nodos de decisión/servicio externos mencionados anteriormente no están representados en la Figura 1.

A diferencia del estándar UMTS actual, en el que los datos del usuario fluyen a través de todos los nodos representados, en la actualidad se pretende una optimización de tal manera que el SGSN siga implicado en la señalización, si bien no en la transmisión de datos de usuarios.

Las desventajas fundamentales del enfoque representado –estado de la técnica– son:

a) La especificación de la calidad de servicio se realiza por conexión (referida al “bearer”) en lugar de por “service flow” (referido al servicio), como realmente se necesita.

b) Tampoco para este “bearer” (portador) hay un entendimiento común en la CN y en el RAN referido a las características de la calidad del servicio, ya que la CN y la RAN actúan de modo aislado.

c) En el tratamiento del perfil de la calidad de servicio se han de tratar muchos parámetros técnicos, que no tienen sentido o no tienen significado o bien de modo general para el servicio deseado, o bien para los nodos implicados en el tratamiento.

d) La señalización entre los nodos implicados es muy costosa –entre otras cosas, como consecuencia del hecho representado en el punto c)-.

e) Aunque el UE está registrado en la red, se ha de seguir realizando una señalización adicional para aceptar la comunicación de datos.

f) Habitualmente, los componentes de la CN representados en la Figura 1 están conectados entre ellos con una red de transporte (backbone) que se basa en el protocolo de Internet (IP). Una comparación de la calidad del servicio del portador configurado en la red de comunicaciones móviles, sin embargo, no es posible con los nodos de la red de transporte.

g) Una variación posterior de la calidad del servicio de una conexión ya existente, por ejemplo al usar otras aplicaciones/servicios por parte del UE, requiere en principio la misma señalización que se ha descrito anteriormente.

h) Para la diferenciación de la calidad de servicio con un uso paralelo referido a la calidad de servicio de los diferentes servicios es necesario el establecimiento de otras conexiones (véase el punto a). La señalización que se requiere para ello es comparable en cuanto a su ejecución y a su coste con representado anteriormente.

Los documentos WO 00/13436 A2 y WO 99/51055 A2, así

3rd

como la especificación del Generation Partnership Project, 3GPP TS 23.207 V6.6.0 (2005-09); Technical Specification Group Services and System Aspects; Endto-End Quality of Servicie (Qos) concept and architecture (Release 6) describen el estado de la técnica. El documento WO 00/13436 A2 describe un procedimiento para la asignación de diferentes calidades de servicio (Quality of Service) en una red de comunicaciones móviles. Un gestor central de QoS es responsable de la asignación de la QoS. El documento WO 99/51055 A2 describe un procedimiento para el soporte de la calidad de servicio en una red de comunicaciones móviles

orientada a paquetes. La especificación 3GPP TS 23.207 describe las bases técnicas.

El objetivo de la invención es proporcionar un procedimiento para garantizar la calidad de servicio en redes de comunicaciones móviles de conmutación de paquetes que evite todas las desventajas mencionadas anteriormente, y que se pueda emplear tanto en las redes de comunicaciones móviles actuales como en las redes de comunicaciones móviles futuras.

Este objetivo se consigue según la invención por medio de un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

Las configuraciones preferidas de la invención están

conmutación de paquetes –del mismo modo que en el ejemplo anterior de UMTS– se emplea en protocolo de Internet IP. Además, para la red de comunicaciones móviles se tiene la diferenciación básica entre una parte de red radio RAN y una parte de red troncal CN.

La propuesta elimina deficiencias en el procedimiento en el concepto actual que dificultan o impiden conseguir la calida del servicio requerida para el servicio de telecomunicaciones ofrecido. Como consecuencia de las simplificaciones contenidas en la propuesta, el ámbito y los recursos de las etapas de procesado requeridas para garantizar la calida de servicio es fundamentalmente menor. Además, por medio de la minimización de...

1. Procedimiento para garantizar la calidad de servicio en redes de comunicaciones móviles con conmutación de paquetes con una red troncal CN y una red de acceso radio RAN, en la que la calidad de servicio de una conexión orientada a paquetes se determina a partir de las informaciones de calidad de servicio y en la que la red

parámetros individuales, para garantizar una transmisión correspondiente a la calidad de servicio de paquetes en la conexión, realizándose esto exclusivamente a partir de ajustes locales configurados para indicadores de clase de transporte TCL individuales.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se pueden derivar parámetros específicos de red de radio o de red troncal indirectamente a partir de una de las identificaciones de clase de transporte TCL, o se indican de modo explícito parcial o completamente en la indicación de clase de transporte TCL, realizándose en el caso de una derivación completa o parcial de los parámetros específicos de la red radio o de la red troncal una derivación a partir de las reglas específicas de los nodos configurables.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la red de acceso radio RAN y la red troncal CN pueden modificar, de modo independiente entre ellas y sin una señalización correspondiente, parámetros específicos de la conexión RAN/CN administrada por ellas, en tanto que esto esté permitido en los límites de la identificación de clase de transporte TCL

prefijada, y en las reglas de derivación que unidas con ella, dado el caso.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el caso de que en una conexión existente se constante que la calidad de servicio acordada para el servicio/la finalidad que se desarrolla a través de la conexión no es apropiada, o que ya no están disponibles/no se puede volver a disponer de los recursos asignados/requeridos anteriormente, se origina la modificación de la calidad de servicio de la conexión por el nodo que constata la razón mencionada anteriormente para la modificación.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por el terminal UE.

6. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por la red de acceso radio RAN.

7. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porque la modificación de la calidad de servicio es originada por la red troncal CN.

8. Dispositivo con medios para la realización del procedimiento según las reivindicaciones anteriores.