Procedimiento para la asignación de ancho de banda a usuarios en un sistema de comunicaciones cuando el ancho de banda total disponible es menor que el ancho de banda total solicitado por los usuarios,

que comprende las etapas de: poner en la cola (20) en un grupo activo a todos los usuarios que buscan ancho de banda; asignar (22) ancho de banda al usuario a la cabeza de la cola para transmitir y/o recibir una cantidad predeterminada de datos; si, después de enviar o recibir la cantidad predeterminada de datos, el usuario está buscando más ancho de banda, mover el usuario hasta el final de la cola en el grupo activo y en caso contrario mover (26) al usuario a un grupo inactivo; y si un usuario en el grupo inactivo busca o compite por ancho de banda, mover (28) el usuario hasta el final de la cola en el grupo activo

Esta invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para la asignación de ancho de banda de comunicaciones y, en particular, a la asignación de ancho de banda entre usuarios en un sistema de telecomunicaciones, tal como un sistema de acceso inalámbrico fijo (FWA).

En muchos sistemas de telecomunicaciones, tales como FWA, teléfono móvil o sistemas de cable, el ancho de banda 5 disponible es compartido entre una serie de usuarios. En dichos sistemas, los usuarios típicamente adquieren ancho de banda y un operador de sistema pretenderá a vender tanto ancho de banda como sea posible. A menudo, la cantidad de ancho de banda vendida podrá exceder el ancho de banda total disponible, porque no todos los usuarios necesitarán acceder al mismo tiempo. Por ejemplo, un operador de una red de cable que ofrece acceso a Internet puede esperar que en cualquier momento determinado, en promedio, una cierta proporción de usuarios no deseen acceder al ancho de 10 banda y que, incluso cuando un usuario está conectado a Internet, sus requerimientos de ancho de banda serán intermitentes. Por lo tanto, el operador puede aumentar sus ingresos mediante la venta a los usuarios de un ancho de banda total mayor que el ancho de banda total disponible y esperar que, la mayoría del tiempo, no surja ningún problema de asignación de ancho de banda a los usuarios.

Como la cantidad de ancho de banda vendida aumenta, surge la probabilidad de que, a veces, el ancho de banda total 15 solicitado por los usuarios excederá el ancho de banda total disponible. En estos momentos de sobrecarga, surge un problema de asignación de ancho de banda disponible para los usuarios. En estas circunstancias, todos los usuarios claramente no pueden tener el ancho de banda que normalmente esperarían y, dependiendo del modelo de negocio usado por el operador de sistema, el ancho de banda por el que pueden haber pagado. El problema es entonces organizar el rendimiento del sistema durante la sobrecarga se rebaje de manera aceptable para los usuarios. 20

El documento WO00/56023A describe un sistema de asignación de ancho de banda a los usuarios, utilizando clases de prioridad y poniendo en cola a los usuarios según una prioridad inferior o superior.

Descripción de la invención

La invención proporciona un procedimiento, un sistema de comunicaciones y un controlador de sistema de comunicaciones, tal como se define en las reivindicaciones independientes anexas. Características preferidas o 25 ventajosas de la invención se exponen en las reivindicaciones dependientes.

En un aspecto preferido, la invención ventajosamente proporciona así un procedimiento para habilitar la degradación leve del servicio a los usuarios cuando la demanda de usuario sobrecarga el ancho de banda disponible.

En estas circunstancias, como el número de usuarios compitiendo por el ancho de banda aumenta, es importante que todos los usuarios competidores conserven el acceso a algún ancho de banda, incluso si la cantidad de ancho de banda 30 se reduce, y que el ancho de banda disponible se destine, eficiente y eficazmente, a los usuarios. Adherirse a estos requisitos asegura la degradación leve del servicio en condiciones de sobrecarga y ventajosamente podrá lograrse mediante las distintas características de la invención. Específicamente, la prestación de conjuntos activos e inactivos de usuarios asegura que sólo aquellos usuarios que buscan ancho de banda activamente en cualquier momento, que se colocan en el grupo activo, se tienen en cuenta en el proceso de asignación de ancho de banda. Ventajosamente, esto 35 aumenta la eficiencia de la asignación de ancho de banda identificando claramente a los usuarios involucrados. Los usuarios en el grupo inactivo pueden introducir el procedimiento de asignación de ancho de banda en cualquier momento haciendo una solicitud de ancho de banda, cuando se moverán al grupo activo. Ventajosamente esto minimiza el número de usuarios para ser considerado por un controlador de asignación de ancho de banda en cualquier momento. 40

El número de usuarios que se examinarán en cualquier momento podrá ventajosamente reducirse más mediante la eliminación de los usuarios del grupo inactivo en condiciones predeterminadas, por ejemplo, cuando un usuario ha permanecido inactivo durante más de un periodo de tiempo predeterminado, tal como 5 minutos o 15 minutos. Un usuario que ha utilizado el ancho de banda recientemente es más probable que compita por más ancho de banda que un usuario que no ha usado ancho de banda por un largo tiempo, por lo que el grupo inactivo puede actuar como una 45 memoria intermedia que contiene aquellos usuarios que no están activamente buscando o utilizando ancho de banda, pero son los más probables en hacerlo.

Los usuarios del grupo activo hacen cola para las asignaciones de ancho de banda y se desplazan por la cola si necesitan más asignaciones. Esto garantiza que todos los usuarios activos vean la misma descalificación proporcional de su servicio, dependiendo la medida de descalificación del número de usuarios en la cola. 50

Ventajosamente, puede ser conveniente permitir a diferentes usuarios enviar o recibir diferentes cantidades de datos según llegan a la cabeza de la cola. Esto podría reflejar diferentes tipos de usuario o diferentes cantidades pagadas por los usuarios. Por ejemplo, un usuario al que se le asigna una mayor cantidad de datos cada vez que vuelva a la cabeza de la cola puede experimentar menos degradación del servicio en condiciones de sobrecarga que un usuario al que se le asigna una menor cantidad de datos. 55

La asignación de ancho de banda a los usuarios está sujeta a restricciones diferentes para diferentes tipos de comunicación. Por ejemplo, una llamada de voz requiere acceso continuo al canal de voz necesario, de lo contrario la llamada de voz no puede hacerse. Por el contrario, muchos de los servicios de datos son afectados menos severamente por la reducción en el ancho de banda de canal. Por lo tanto, puede ser ventajoso aplicar el uso de grupos activos e inactivos sólo a dichos servicios de datos, o de diferentes maneras para diferentes tipos de servicio. 60

Un aspecto particularmente preferido de la invención apunta a lograr esto dividiendo a los usuarios en diferentes clases, a los que se dan diferentes prioridades bajo condiciones de sobrecarga. En este contexto, el término usuario debe entenderse para distinguir entre diferentes servicios requeridos por parte de un único suscriptor al sistema de comunicaciones, así como entre suscriptores diferentes. Por ejemplo cuando un suscriptor compite por un canal de voz y un canal de datos, estos pueden considerados como dos usuarios distintos y colocados en distintas clases de 5 prioridad o incluso ser tratados como dos usuarios distintos en un único grupo activo o inactivo, según corresponda.

En este aspecto de la invención, los usuarios de una clase de prioridad mayor pueden ser manejados para ser menos afectados durante condiciones de sobrecarga que los usuarios en una clase de prioridad menor. Así, por ejemplo, para cumplir con ciertas condiciones de sobrecarga, los usuarios de una clase de prioridad mayor podrían ver una reducción del 10% del ancho de banda mientras que los usuarios de una clase de prioridad menor podrían ver una reducción del 10 50% del ancho de banda. Esto puede lograrse de varias formas, como se indica a continuación.

En un aspecto, un operador de sistema puede ofrecer a ciertos usuarios una cantidad garantizada de ancho de banda, por ejemplo para servicios críticos de ancho de banda, como voz, o al un coste incrementado. Dichos usuarios se pondrían en una clase de prioridad más alta y ser puestos en la cola en el grupo activo en esa clase para ser asignados cantidades predeterminadas de ancho de banda. Cabe señalar que un ancho de banda garantizado generalmente no 15 requiere acceso continuo al ancho de banda pero el acceso a la cantidad garantizada de ancho de banda en promedio, por lo general con una granularidad convenientemente limitada. En la clase de prioridad más alta, por lo tanto, el controlador del sistema garantiza que cada usuario compitiendo por ancho de banda en cualquier momento logra su ancho de banda garantizado. Si más usuarios en la clase más alta compiten, la longitud de la cola en el grupo activo en esa clase aumenta, pero todavía se proporciona el ancho de banda garantizado. En condiciones de sobrecarga, esto 20 puede afectar negativamente el servicio a los usuarios de las clases más bajas. En este aspecto de la invención, el ancho de banda disponible para los usuarios en las clases... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la asignación de ancho de banda a usuarios en un sistema de comunicaciones cuando el ancho de banda total disponible es menor que el ancho de banda total solicitado por los usuarios, que comprende las etapas de:

poner en la cola (20) en un grupo activo a todos los usuarios que buscan ancho de banda; 5

asignar (22) ancho de banda al usuario a la cabeza de la cola para transmitir y/o recibir una cantidad predeterminada de datos;

si, después de enviar o recibir la cantidad predeterminada de datos, el usuario está buscando más ancho de banda, mover el usuario hasta el final de la cola en el grupo activo y en caso contrario mover (26) al usuario a un grupo inactivo; y 10

si un usuario en el grupo inactivo busca o compite por ancho de banda, mover (28) el usuario hasta el final de la cola en el grupo activo.

2. Procedimiento para la asignación de ancho de banda a usuarios en un sistema de comunicaciones cuando el ancho de banda total disponible es menor que el ancho de banda total solicitado por los usuarios, que comprende las etapas de: 15

clasificar cada usuario en una de una o más clases de prioridad y realizar en cada clase todas las etapas de la reivindicación 1.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la cantidad de datos que se asignan a cada usuario varía en respuesta al ancho de banda total disponible y al número de usuarios que buscan ancho de banda.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la cantidad de datos que se asignan a cada usuario varía para 20 proporcionar a cada usuario un tiempo de acceso de ancho de banda aceptablemente corto o un ancho de banda medio aceptable.

5. Procedimiento según la reivindicación 2, 3 ó 4, en que a dos o más usuarios se le asignan diferentes cantidades de datos para ser transmitidos o recibidos cuando cada usuario llegue a la cabeza de la cola en el grupo activo.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que las relaciones entre las cantidades de datos permanecen fijas si la 25 cantidad de datos que se asigna a cada usuario varía.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en el que, cuando se reduce el ancho de banda total disponible o aumenta el ancho de banda buscado por los usuarios, la cantidad de datos que se asignan a cada usuario en una clase de prioridad más baja que se reduce adicionalmente para cada usuario en una clase de prioridad superior.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones de 2 a 7, en el que un tipo de comunicación de ancho de 30 banda crítico, tal como un canal de voz, se clasifica en una clase de prioridad alta.

9. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que dos o más usuarios pueden representar al mismo suscriptor del sistema de comunicaciones que busca el ancho de banda para dos o más canales de comunicación diferentes, que pueden transportar diferentes tipos de comunicaciones.

10. Controlador para un sistema de comunicaciones, en el que una pluralidad de usuarios puede competir por ancho de 35 banda, que comprende, para asignar el ancho de banda a los usuarios cuando el ancho de banda total disponible es menor que el ancho de banda total solicitado por los usuarios:

un organizador de la cola de un grupo activo (14) adaptado para poner en la cola en un grupo activo a los usuarios que buscan ancho de banda;

un elemento asignación (16) (1) adaptado para asignar repetidamente ancho de banda al usuario a la cabeza de la cola 40 del grupo activo para transmitir y/o recibir una cantidad de datos predeterminada, y (2) si, después de enviar o recibir la cantidad predeterminada de datos, el usuario está buscando más ancho de banda, mover al usuario hasta el final de la cola en el grupo activo y en caso contrario, mover el usuario a un grupo inactivo; y

un procesador de contención (10) adaptado para mover al final de la cola en el grupo activo a cualquier usuario en el grupo inactivo que busca o compite por ancho de banda. 45

11. Controlador según la reivindicación 10, que comprende además:

un clasificador (12) adaptado para clasificar los usuarios dentro de una o más clases de prioridad;

en el que el organizador de la cola del grupo activo (14) está adaptado a poner en la cola en un grupo activo (2), en cada clase, a los usuarios de esa clase que buscan ancho de banda;

en el que el elemento de asignación (16), (1) está adaptado para asignar repetidamente en el cada clase de ancho de 50 banda al usuario en la cabeza de la cola del grupo activo para transmitir y/o recibir una cantidad predeterminada de datos, y (2) si, después de enviar y/o recibir la cantidad de datos predeterminada, el usuario está buscando ancho de banda adicional, para mover al usuario hasta el final de la cola en el grupo activo y por otra parte para mover al usuario a un grupo inactivo (4); y

en el que el procesador de contención (10), en cada clase, está adaptado para pasar al final de la cola en el grupo 55

activo (12) cualquier usuario en el grupo inactivo (4) que busca o compite por ancho de banda.

12. Controlador según la reivindicación 11, en el que el elemento de asignación (16) está adaptado para variar la cantidad de datos que se asigna a cada usuario en respuesta al ancho de banda total disponible y al número de usuarios que buscan ancho de banda.

13. Controlador según la reivindicación 12, en el que la cantidad de datos que se asigna a cada usuario varía para 5 proporcionar a cada usuario un tiempo de acceso de ancho de banda aceptablemente corto o un ancho de banda promedio aceptable.

14. Controlador según la reivindicación 11, 12 ó 13, en que el elemento de asignación (16) está adaptado para asignar a dos o más usuarios diferentes cantidades de datos para ser transmitidos o recibidos cuando cada usuario llega a la cabeza de la cola en el grupo activo (2). 10

15. Controlador según la reivindicación 14, en el que las relaciones entre las cantidades de datos permanecen fijas cuando la cantidad de datos que se asigna a cada usuario varía.

16. Controlador según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 15, en el que, cuando se reduce el ancho de banda total disponible o aumenta el ancho de banda buscado por los usuarios, el elemento de asignación (16) está adaptado para reducir la cantidad de datos asignada a cada usuario en una clase de prioridad más baja más que para cada usuario en 15 una clase de prioridad superior.

17. Controlador según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 16, en el que el clasificador (12) está adaptado para clasificar un tipo de comunicación de ancho de banda crítico, tal como un canal de voz, en una clase de prioridad alta.

18. Controlador según una de las reivindicaciones de 10 a 17, en el que dos o más usuarios pueden representar el mismo suscriptor del sistema de comunicaciones que busca el ancho de banda para dos o más canales de 20 comunicación diferentes, que puede transportar diferentes tipos de comunicaciones.

19. Sistema de comunicaciones que comprende un controlador tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 10 a 18.

20. Sistema de comunicaciones según la reivindicación 19, que es un sistema de acceso inalámbrico fijo.