METODO Y DISPOSITIVO PARA GESTIONAR RECURSOS COMPARTIDOS POR DIFERENTES OPERADORES EN UN SISTEMA DE COMUNICACION.

Método para gestionar recursos en un sistema de comunicación (10) que tiene recursos compartidos por al menos dos operadores (12,

14), que comprende las etapas de: recibir una petición de acceso para un primer operador de los al menos dos operadores (12, 14); y ejecutar una primera determinación si hay suficiente cantidad de recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10), caracterizado por las otras etapas de: ejecutar una segunda determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso en el sistema de comunicación (10) excede un primer umbral; ejecutar una tercera determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso para el primer operador excede un segundo umbral; y decidir sobre aceptar la petición de acceso basándose en los resultados de las determinaciones primera, segunda y tercera

Método y dispositivo para gestionar recursos compartidos por diferentes operadores en un sistema de comunicación.

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a redes de comunicaciones y a métodos de gestión de recursos de redes de comunicaciones, y en particular a tales redes y métodos que gestionan recursos compartidos por diferentes operadores.

Antecedentes

Las redes de comunicaciones de telefonía móvil están evolucionando rápidamente en la actualidad. Diferentes operadores compiten en el mercado, cada uno de los cuales tiene que proporcionar una cobertura de red lo más completa posible. La inversión en hardware de red es uno de los mayores costes cuando se establecen redes de comunicaciones de telefonía móvil. Tradicionalmente, cada operador ha proporcionado su propio hardware de red. Recientemente, se ha propuesto compartir la infraestructura de red como medio para permitir que varios operadores de red minimicen los costes asociados con el despliegue de las redes. Se han propuesto varios planteamientos diferentes para compartir recursos de red, tales como: redes compartidas geográficas, compartir instalaciones, UTRAN compartida y red compartida común. Más detalles en la arquitectura de los diferentes planteamientos para compartir están disponibles en [1].

En redes compartidas, uno o más operadores comparten al menos algo de infraestructura para proporcionar servicios a los usuarios. Por lo tanto, los recursos son compartidos en la parte de la infraestructura que es compartida para proporcionar los servicios deseados. En algunas situaciones, pueden compartirse recursos restringidos. Compartir tales recursos limitados requiere pensar un poco y es necesario idear un planteamiento para compartir estos recursos que sea adecuado para todos los operadores involucrados pero que además maximice la utilización del recurso restringido.

Las redes compartidas son un concepto relativamente nuevo y aún no han alcanzado el status de despliegue. Se han hecho algunas modificaciones a las normas para facilitar el desarrollo de las redes compartidas. Por ejemplo, ha sido necesario modificar normas para facilitar el que se comparta una red geográficamente de manera tal que una única infraestructura pueda parecer más de una infraestructura. El desarrollo del producto hasta la fecha se ha focalizado en modificar las soluciones existentes, que fueron desarrolladas para contextos de no-compartir, con el fin de operar en un contexto de red compartida. Así, se han añadido pocas funcionalidades o características extra al entorno de red compartida.

En relación con los asuntos específicos asociados con la gestión de recursos restringidos en redes compartidas, no se conocen soluciones de la técnica anterior. No obstante, un planeamiento simple para gestionar los recursos es ignorar el hecho de que la infraestructura está siendo compartida y asignar los recursos tal como son solicitados si hay suficientes recursos disponibles. No obstante, esto puede provocar una desigual distribución de recursos. Por ejemplo, si dos operadores están compartiendo los recursos, cada uno de los cuales paga el 50% de los costes de despliegue de la red. Asúmase que existe un acuerdo entre los operadores de que los dos tienen derecho al 50% de los recursos durante períodos de congestión. Si, por alguna razón, hay mayor demanda de servicio entre los clientes de un operador, este operador puede obtener una fracción de los recursos mayor del acordado 50%.

En el documento EP 1 220 557 se describe un sistema de comunicación y un método de compartir un recurso de comunicación. Un sistema de comunicación inalámbrica incluye un recurso de comunicación que tiene un número de operadores proporcionando comunicación sobre el recurso de comunicación. Una primera porción del recurso de comunicación está dedicada a un primer operador y una segunda porción del recurso de comunicación está dedicada como recursos compartidos para su uso compartido entre al menos dos operadores dentro del sistema de comunicación. Se describe también un método de enterrar un recurso de comunicación. Esto permite compartir frecuencias, entre frecuencias propietaria y compartida, controlando dinámicamente un conjunto de umbrales ajustables para la admisión y terminación de llamadas, lo que resulta en que se comparte un espectro flexible y se aumenta la eficiencia del espectro. Tal mecanismo para proporcionar una asignación de espectro flexible se alcanza moviendo umbrales y/o mediante una instrucción desde un controlador central.

Resumen

Un problema general con gestionar recursos restringidos en un contexto de red compartida de acuerdo con la técnica anterior es que un uso maximizado global de los recursos es difícil de alcanzar, mientras que los recursos apenas son asignados a los operadores. Además, funcionalidades adicionales como renegociaciones de tamaños de recursos, el uso de niveles o situaciones de prioridad muy diferentes en cuanto a los tamaños de recurso solicitados hacen que la situación sea aún más complicada.

Un objeto de la presente invención es así proporcionar métodos y dispositivos para la gestión de recursos proporcionando una elevada utilización de recursos aun proporcionando una adecuada asignación entre los diferentes operadores. Otro objeto es integrar el uso de niveles de prioridad en tales métodos y dispositivos de gestión. Otro objeto más es proporcionar negociaciones de recursos dentro del mismo esquema de gestión. Otro objeto es reducir la influencia de las llamadas que solicitan grandes recursos en ocasiones cercanas a la congestión.

Los objetos anteriores se alcanzan mediante métodos y dispositivos de acuerdo con las reivindicaciones de patentes adjuntas. En general, se toma una decisión de aceptar o rechazar una petición de acceso recibida basándose en al menos tres comparaciones. La primera comparación es entre la cantidad total de recursos libres disponibles en el sistema de comunicación que puede usarse para el acceso y la cantidad de recursos solicitados. La segunda comparación se hace entre una cantidad total de recursos ocupados si la petición de acceso fuese aceptada y un primer umbral. El umbral corresponde a algún tipo de umbral de nivel de congestión. La tercera comparación es si una cantidad total de recursos utilizados por el operador en cuestión si la petición de acceso fuese aceptada excedería un segundo umbral. Este segundo umbral es una porción de los recursos totales que está asignada al operador en cuestión. La petición de acceso es preferiblemente aceptada si la primera comparación muestra que hay recursos disponibles y si la segunda comparación indica que no existe congestión. La petición de acceso puede también preferiblemente ser aceptada si la segunda comparación indica que existe una congestión, pero el operador no ha utilizado todavía su porción asignada de los recursos totales.

En una realización de la presente invención, se lleva a cabo una llamada congestión blanda, en la cual las peticiones de acceso que requieren una gran cantidad de recursos son gradualmente discriminadas cuando el sistema se aproxima a la congestión. En otra realización de la presente invención, las prioridades de peticiones de acceso que no son aceptadas inmediatamente son comprobadas, y si hay posibilidades de pre-vaciar llamadas en curso con una prioridad menor para alcanzar suficientes recursos libres, tal pre-vaciado es llevado a cabo basándose en el grado de utilización de los recursos comparados con la porción asignada. En otra realización más, se manejan renegociaciones de llamadas en curso para aumentar la cantidad de recursos requerida como peticiones de acceso adicionales para la diferencia entre recursos pedidos y usados en ese momento.

La ventaja con la presente invención es que procedimientos relativamente simples pueden alcanzar una gestión de recursos limitados adecuada y eficiente. Además, los procedimientos pueden ser implementados en dispositivos, que son fácilmente integrados en o con el hardware existente en la actualidad.

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 diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones de telefonía móvil en el cual más de un operador comparte hardware dentro de la UTRAN (Universal mobile telecommunication system Terrestrial Radio Access Network - Red de Acceso por Radio Terrestre mediante un sistema de telecomunicación...

1. Método para gestionar recursos en un sistema de comunicación (10) que tiene recursos compartidos por al menos dos operadores (12, 14), que comprende las etapas de:

recibir una petición de acceso para un primer operador de los al menos dos operadores (12, 14); y

ejecutar una primera determinación si hay suficiente cantidad de recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10),

caracterizado por las otras etapas de:

ejecutar una segunda determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso en el sistema de comunicación (10) excede un primer umbral;

ejecutar una tercera determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso para el primer operador excede un segundo umbral; y

decidir sobre aceptar la petición de acceso basándose en los resultados de las determinaciones primera, segunda y tercera.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de ejecutar la segunda determinación se lleva a cabo sólo si la primera determinación muestra que hay suficientes recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10).

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la petición de acceso es aceptada si la segunda determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso en el sistema de comunicación (10) no excede el primer umbral.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por la discriminación de tamaño basada en la capacidad pedida por la conexión entrante dependiente de la cantidad total de recursos en uso en el sistema de comunicación (10) si la segunda determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso en el sistema de comunicación (10) no excede el primer umbral.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la discriminación de tamaño comprende las etapas de:

determinación de una clase de umbral dependiente de la cantidad total de recursos en uso en el sistema de comunicación (10);

comparar una cantidad de recursos requerida por la petición de acceso con un tamaño aceptado máximo (?₁, ?₂, ?₃) asociado con la clase de umbral determinada;

aceptar la petición de acceso si la cantidad de recursos (r_a-r_d) requerida por la petición de acceso es menor que o igual al tamaño aceptado máximo (?₁, ?₂, ?₃); y

rechazar la petición de acceso si la cantidad de recursos (r_a-r_d) requerida por la petición de acceso es mayor que el tamaño aceptado máximo (?₁, ?₂, ?₃).

6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque la etapa de ejecutar la tercera determinación se lleva a cabo sólo si la segunda determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso en el sistema de comunicación excede el primer umbral.

7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la petición de acceso es aceptada si la tercera determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso para el primer operador no excede el segundo umbral.

8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el primer umbral es igual a un umbral de congestión (ß) pre-determinado.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el primer umbral es igual a un umbral de congestión (ß) pre-determinado menos la cantidad de recursos (r/C) requerida por la petición de acceso.

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el segundo umbral es igual a una porción de los recursos totales pre-determinada asignada al primer operador (p₁, p₂, p₃).

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el segundo umbral es igual a una porción de los recursos totales pre-determinada asignada al primer operador (p₁, p₂, p₃) menos la cantidad de recursos (r/C) requerida por la petición de acceso.

12. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por almacenar una medición respectiva (u_i) de la fracción de recursos actualmente en uso por cada uno de los citados al menos dos operadores (12, 14), siendo la citada medición (u_i) para el primer operador actualizada cuando se acepta la petición de acceso o cuando una conexión para el primer operador se termina.

13. Método de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por actualizar las respectivas mediciones (u_i) por medio de la información sobre la utilización de recursos desde una fuente externa.

14. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque la petición de acceso es rechazada si la primera determinación muestra que no hay suficientes recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10) o si la tercera determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso para el primer operador excede el segundo umbral.

15. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por una etapa de evaluar una prioridad de la petición de acceso si la primera determinación muestra que no hay suficientes recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10) o si la tercera determinación muestra que la cantidad total de recursos en uso para el primer operador excede el segundo umbral.

16. Método de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque la etapa de evaluar la prioridad comprende las etapas de:

ejecutar una cuarta determinación si la suma de los recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10) y un cantidad total de recursos que están ocupados por tráfico que tiene una prioridad menor que la prioridad de la petición de acceso para el primer operador es menor que la cantidad de recursos requerida por la petición de acceso para el primer operador;

rechazar la petición de acceso si la cuarta determinación muestra que la suma de los recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10) y la cantidad total de recursos que están ocupados por tráfico que tiene una prioridad menor que la prioridad de la petición de acceso para el primer operador es menor que la cantidad de recursos requerida por la petición de acceso para el primer operador; y

pre-vaciar suficiente tráfico en curso para permitir la petición de acceso para el primer operador si la cuarta determinación muestra que la suma de los recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10) y la cantidad total de recursos que están ocupados por tráfico que tienen una prioridad menor que la prioridad de la petición de acceso para el primer operador es igual a o mayor que la cantidad de recursos requeridos para la petición de acceso para el primer operador, y aceptar la petición de acceso.

17. Método de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa de pre-vaciar comprende a su vez las etapas de:

determinar qué operador de los al menos dos operadores (12, 14) que actualmente exceden más su utilización de recursos de objetivo;

seleccionar una conexión del operador de los al menos dos operadores (12, 14) que actualmente exceden más su utilización de recursos de objetivo que tienen una prioridad menor que la prioridad de la petición de acceso para el primer operador;

liberar la conexión seleccionada;

determinar si los recursos requeridos para la petición de acceso es mayor que los recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10); y

repetir las etapas previas si los recursos requeridos para la petición de acceso son mayores que los recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10);

18. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque la etapa de recibir una petición de acceso para el primer operador a su vez comprende las etapas de:

recibir una petición de renegociación para una llamada en curso desde el primer operador;

proporcionar una petición de acceso suplementaria para el primer operador que tiene un tamaño de petición de acceso correspondiente a la diferencia entre un tamaño solicitado y un tamaño presente de la llamada en curso, si el tamaño solicitado es mayor que el tamaño presente; y

llevar a cabo un cambio de utilización de recursos para la llamada en curso, si el tamaño presente es mayor que el tamaño solicitado.

19. Disposición que es o que comprende un dispositivo para gestionar recursos en un sistema de comunicación (10), teniendo el sistema de comunicación (10) recursos compartidos por al menos dos operadores (12, 14), comprendiendo el dispositivo:

medios para recibir una petición de acceso para un primer operador de los al menos dos operadores (12, 14); y

medios para ejecutar una primera determinación si hay suficiente cantidad de recursos libres disponibles en el sistema de comunicación (10),

caracterizado por

medios para ejecutar una segunda determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso en el sistema de comunicación (10) excede un primer umbral;

medios para ejecutar una tercera determinación si una cantidad total de los citados recursos compartidos por al menos dos operadores en uso para el primer operador excede un segundo umbral; y

medios para decidir sobre aceptar la petición de acceso basándose en los resultados de las determinaciones primera, segunda y tercera.

20. Disposición de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque la disposición es una red de acceso por radio terrestre de un sistema de telecomunicación de telefonía móvil universal compartida y el dispositivo está comprendido en un controlador de red de radio.

21. Disposición de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizada porque la disposición es el sistema de comunicación (10).