PROCEDIMIENTO Y CONTROLADOR DE RED PARA CONMUTAR ENTRE ARQUITECTURAS DE RED COMPARTIDA.
En escenarios de RAN compartida en los que el espectro de radio asignado a múltiples operadores de red móvil se divide entre al menos una portadora,
las etapas para conmutar las configuraciones de portadoras para RAN compartida se proponen en el presente documento, que define:- una configuración colectiva mediante la que todos los operadores comparten al menos una portadora; y- una configuración dedicada mediante la que cada operador tiene al menos una portadora asignada para asignación de su tráfico.El punto inicial para conmutar es portadora única en la configuración colectiva. La carga de tráfico en la portadora única compartida se mide de forma constante para compararla con un umbral, de modo que, cuando la carga medida supera el umbral y si es posible reasignar espectro para crear portadoras adicionales, se realiza la conmutación a partir de la portadora única en la configuración colectiva a la pluralidad de portadoras, seleccionando la configuración para cada portadora a partir de tres opciones posibles: colectiva, dedicada o una combinación de ambas
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200900328.
Solicitante: VODAFONE ESPAÑA, S.A.U.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: MADRID.
Inventor/es: DE PASQUALE,ANDREA, DOMINGUEZ ROMERO,FRANCISCO JAVIER.
Fecha de Solicitud: 5 de Febrero de 2009.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 28 de Noviembre de 2011.
Clasificación Internacional de Patentes:
- H04W24/02 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 24/00 Disposiciones de supervisión, monitorización y de prueba. › Disposiciones para la optimización de las condiciones de operación.
Clasificación PCT:
- H04W72/00 H04W […] › Gestión de recursos locales, p. ej. selección o reserva de recursos inalámbricos o planificación de tráfico inalámbrico.
Fragmento de la descripción:
Procedimiento y controlador de red para conmutar entre arquitecturas de red compartida.
Campo técnico de la invención
La presente invención tiene su aplicación dentro del sector de las telecomunicaciones y, en especial, en el área industrial encargada de proporcionar redes de acceso de radio (RAN) con elementos de infraestructuras celulares tales como controladores de red de radio (RNC) para sistemas de comunicaciones inalámbricas que soportan tecnologías 3G o más avanzadas que 3G (es decir, WCDMA, HSDPA, LTE, WiMax, etc.).
Más particularmente, la invención descrita en el presente documento se refiere a un procedimiento y un RNC para conmutar de forma dinámica entre dos arquitecturas o configuraciones de red diferentes para permitir una RAN compartida eficaz entre una pluralidad de operadores de red móvil de forma óptima, en función de la carga de tráfico.
Antecedentes de la invención
Red compartida es una forma de que los operadores compartan los fuertes costes de despliegue para redes móviles (PLMN), en especial en la fase de desarrollo. Una arquitectura de red compartida permite a diferentes operadores de red principal conectarse con una red de acceso de radio (RAN) compartida, en la que los operadores no sólo comparten los elementos de red de radio, sino que pueden también compartir los propios recursos de radio. Además de esta RAN compartida, los operadores pueden o pueden no tener RAN dedicadas adicionales, como por ejemplo, redes de acceso de radio 2G.
En la situación económica actual, las características de RAN compartida se están haciendo cada vez más importantes para compartir los costes CAPEX y OPEX de desarrollo 3G. Las arquitecturas de red compartida existentes permiten compartir el coste de inversión de los equipos (normalmente RNC, NodoB, Antenas, licencias de software) así como el coste operativo de la red (consumo de potencia, costes de mantenimiento, costes de transmisión lub si la transmisión está compartida).
Hay dos técnicas o configuraciones principales identificadas para arquitectura RAN compartida que se usan en la actualidad en las redes 3G (véase, por ejemplo, The art of RAN-sharing, por Zhou Lin, China Mobile the accelerating elephant, Huawei technologies COMMUNICATE, número 35, páginas 50-52, octubre de 2007):
- La red principal de operador múltiple (MOCN) que es una característica estandarizada por el 3GPP (3GPP TS 23.251 Network Sharing; Architecture and functional description; Release 6). MOCN es un enfoque de espectro colectivo que permite a múltiples operadores compartir el espectro, es decir ejecutar una red usando una portadora de 5 MHz única, que puede ser útil en situaciones en las que el espectro es un recurso escaso. La desventaja de esta configuración es que ha de realizarse un esfuerzo especial (SIM, señalización especial) para garantizar que los terminales de usuario pueden mostrar el código de operador o identificador de red móvil terrestre pública (PLMN-ld) correcto. Además, RAN compartida por un MOCN requiere la pluralidad de operadores para un acuerdo sobre un conjunto común de parámetros y activación de característica, puesto que los recursos de radio (células UMTS) son comunes para todos los operadores (hay una portadora compartida única = 1 sector). En la configuración MOCN, múltiples nodos de red principal (CN) se conectan al mismo RNC y los diferentes operadores operan los nodos CN.
- La RAN compartida con portadora dedicada (RS-DC) es un enfoque de espectro dedicado, actualmente no normalizado, que usa una portadora dedicada (sector de células) por operador. Cada operador maneja su propio espectro (es decir, sus propias células UMTS) y como consecuencia cada operador puede escoger su conjunto de parámetros apropiado, con el fin de crear una experiencia de usuario consistente a lo largo de toda la red (constituida por múltiples áreas separadas en las que el compartir no se aplica y áreas en las que el compartir se aplica).
De este modo, cuando el espectro es un recurso escaso (por ejemplo en UMTS900), se prefiere el uso de MOCN. Sin embargo, cuando crece el tráfico, hay una necesidad de aumentar el número de portadoras y se prefiere RAN compartida con portadora dedicada.
Particularmente, en el escenario de red de servicios UMTS900, el espectro de 900 MHz se usa principalmente por servicios de voz y la tecnología UMTS puede activarse para aumentar la capacidad del sistema para voz en el dominio de la CS (conmutación por circuitos) o para ofrecer servicios PS (conmutación por paquetes) nuevos. Una portadora UMTS única puede crearse usando el espectro de 900 MHz para una pluralidad de operadores en la arquitectura MOCN para RAN compartida. Pero, si se carga una portadora, y muchas llamadas de voz CS se rechazan en UMTS o se redirigen a RAN 2G debido a la carga, esto indica que una cantidad de terminales de usuario suficiente está preguntando por una segunda portadora.
Además, se prefiere el uso de MOCN cuando el coste de potencia (OPEX) de emitir una portadora se prefiere a emitir dos portadoras con la técnica de portadora dedicada RAN compartida.
Por lo tanto, hoy en día se necesita una técnica automática para conmutar entre ambas características (el enfoque de espectro colectivo y el enfoque de espectro dedicado) para hacer fácil y dinámico el cambio de configuración de red, puesto que una conmutación manual para configurar por separado y activar una u otra es una tarea difícil.
Sumario de la invención
La presente invención sirve para resolver el problema mencionado anteriormente proporcionando un controlador de red de radio (RNC) con un procedimiento para conmutar entre configuraciones/arquitecturas de RAN compartida automática y dinámicamente, teniendo en cuenta la carga de tráfico frente al tiempo debido a cada operador de red móvil que comparte la red de acceso de radio (RAN).
La carga de tráfico se mide tanto en enlace ascendente (UL) como enlace descendente (DL) de forma constante para cada portadora cuyo espectro de radio está actualmente dividido y estas mediciones pueden desencadenar la conmutación entre RAN compartida con una (o más) portadora(s) colectiva(s) en configuración MOCN y RAN compartida con al menos una portadora dedicada (en una configuración dedicada o en una combinación de ambas MOCN y RS-DC).
Además, la aplicación de tal procedimiento al espectro de 900 MHz permite la introducción de servicios UMTS junto con RAN compartida basándose en la cantidad de tráfico tanto en el sistema 2G (voz) como el 3G.
En el contexto de esta invención, una portadora es un canal UMTS de 5 MHz usado en una célula.
Un aspecto de la invención hace referencia a un procedimiento para conmutar entre arquitecturas de red usando dos configuraciones posibles de portadoras para RAN compartida: configuración colectiva (MOCN) y configuración dedicada (RS-DC). En la configuración colectiva, todos los operadores de red móvil comparten al menos una portadora del espectro de radio. En la configuración dedicada, cada operador de red móvil tiene al menos una portadora asignada de entre las portadoras cuyo espectro de radio está dividido. El procedimiento comprende las etapas de:
- asignar una única portadora al tráfico de todos los operadores de red móvil, que comparten la portadora única en la configuración colectiva;
- medir un indicador de carga de tráfico en la portadora única compartida,
- comparar la carga de tráfico medida de la portadora única con un umbral y sólo cuando la carga medida supere el umbral,
- comprobar la disponibilidad de reasignación ("pre-emption") del espectro de radio para dividirlo entre una pluralidad de portadoras y si dicha reasignación está disponible,
- conmutar a partir de la portadora única (usada en la configuración colectiva) a la pluralidad de portadoras (usadas todas en configuración colectiva o todas en configuración dedicada, o bien combinado el uso de algunas portadoras en configuración colectiva y otras en configuración dedicada) entre las que se divide su espectro de radio para asignar tráfico de los operadores de red móvil.
Pueden compartirse múltiples portadoras por todos los operadores de red móvil en la configuración colectiva. Otra opción es elegir de entre la pluralidad de portadoras al menos una portadora que esté compartida por todos los operadores de red móvil en la configuración colectiva y al menos otra...
Reivindicaciones:
1. Procedimiento para conmutar entre configuraciones de red en una red de acceso de radio compartida por una pluralidad de operadores de red móvil, en el que el espectro de radio asignado a los operadores de red móvil se divide en al menos una portadora y en el que se definen dos configuraciones de red para compartir la red de acceso de radio:
- una configuración colectiva mediante la que todos los operadores de red móvil comparten la, al menos una, portadora en la que el espectro de radio está dividido; y
- una configuración dedicada mediante la que cada operador de red móvil tiene al menos una portadora asignada de entre las portadoras en las que el espectro de radio está dividido;
caracterizándose el procedimiento por comprender:
- asignar una única portadora al tráfico de todos los operadores de red móvil, que comparten la portadora única en la configuración colectiva;
- medir un indicador de carga de tráfico en la portadora única compartida,
- comparar la carga de tráfico medida de la portadora única con un umbral y sólo cuando la carga medida supere el umbral,
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de portadoras está compartida por todos los operadores de red móvil en la configuración colectiva.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que al menos una portadora, de entre la pluralidad de portadoras, está compartida por todos los operadores de red móvil en la configuración colectiva y al menos otra portadora de entre la pluralidad de portadoras está asignada a un respectivo operador de red móvil, de entre la pluralidad de operadores de red móvil, en la configuración dedicada.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que cada portadora, de entre la pluralidad de portadoras, está asignada a un respectivo operador de red móvil en la configuración dedicada.
5. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, que comprende además medir un indicador de carga de tráfico en la pluralidad de portadoras.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 4 y 5, que comprende además, sólo cuando la carga medida de todas las portadoras puede asignarse a una portadora única, conmutar a la portadora única en la configuración colectiva.
7. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que la configuración colectiva es la MOCN estandarizada.
8. Procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que el espectro de radio es el espectro de 900 MHz UMTS.
9. Controlador de red de radio caracterizado por comprender medios de procesamiento configurados para implementar el procedimiento para conmutar entre configuraciones de red para red de acceso de radio compartida como se expone en cualquier reivindicación anterior.
10. Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa que, cuando se cargan en medios de procesamiento de un controlador de red de radio, hacen que dichos medios de código de programa ejecuten el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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