Método y entidad de UTRAN que proporciona asignación de tráfico para transmisión de múltiples portadoras en compartición de RAN,

en el que cada operador de la pluralidad de operadores de red móvil usa una portadora primaria sobre la que se transportan señalización y tráfico y puede usar las otras portadoras como portadoras de extensión no dedicadas para al menos algunos usuarios durante algún tiempo, cuando hay recursos disponibles en esas portadoras de extensión. En célula doble con dos operadores, las llamadas desde equipos de usuario (UE1) de un operador A se establecen en su portadora primaria (1) asignada en una banda de frecuencia f1, mientras que otro operador B tiene otra portadora que opera en una banda de frecuencia f2 dedicada para asignar llamadas desde los equipos de usuario (UE2, UE3) del operador B. Una portadora de extensión (2) en f2 con capacidad de extensión asignada a usuarios en célula doble del operador A puede ser la usada por el operador B como su portadora primaria para asignar señalización y tráfico.

Método y entidad de red para asignar tráfico en sistemas de múltiples portadoras en redes compartidas.

Campo técnico de la invención

La presente invención tiene su aplicación en el sector de las telecomunicaciones y, especialmente, en el área industrial dedicada a proporcionar entidades de red de tercera generación (3G) (controladores de red de radio y estaciones base) con medios de planificación para asignación de tráfico y control de políticas de los diferentes equipos de usuario (UE) en la red de acceso de radio (RAN) de sistemas de comunicaciones inalámbricos.

Más específicamente, se refiere a comunicaciones de múltiples portadoras y múltiples células en sistemas inalámbricos que soportan tecnologías HSPA (acceso por paquetes de alta velocidad) definidas por el 3G Partnership Project (3GPP), Release 8 y en adelante, cuando se comparten redes entre dos o más operadores.

Invención

La evolución de tercera generación (3G) conduce a la provisión de tasas de transmisión pico cada vez más altas para el usuario final. Con este objetivo, una técnica identificada es la transmisión simultánea de datos sobre múltiples portadoras de HSDPA (acceso por paquetes en el enlace descendente de alta velocidad) para un equipo de usuario (UE) según se define por el 3GPP a partir de la Release 8 y que se denomina HSDPA de célula doble. HSDPA es un sistema de datos basado en paquetes, que ha evolucionado a partir de y es retrocompatible con sistemas de WCDMA de la Release 99 (Rel'99) que proporciona transmisión de datos de alta velocidad (hasta 8-10 Mbps por un ancho de banda de 5 MHz) para soportar servicios multimedia.

La evolución de HSDPA hacia un rendimiento global superior y menores latencias requiere mejoras en la capa física, así como en la arquitectura Una mejora es el uso de un acceso por paquetes en el enlace descendente de alta velocidad de célula doble (DC-HSDPA) para aumentar la capacidad del enlace descendente (DL) y para soportar actividades de datos de concentración máxima "hot spot" PS. DC-HSDPA proporciona capacidades para soportar tasas de transmisión pico de hasta 43,6 Mbps (agregación de dos portadoras de HSDPA cada una con capacidad de modulación de 64 QAM) que se mejora aún más en las releases de 3GPP futuras al hacer uso de DC-HSDPA con MIMO en la Release 9 y mediante capacidades de agregación de portadoras adicionales (por ejemplo hasta 4 portadoras en la Release 10).

En DC-HSDPA, la operación de célula doble se aplica al canal compartido en el enlace descendente de alta velocidad (HS-DSCH). DC introduce la capacidad en el sistema para transmitir y recibir datos sobre dos conexiones de HS-DSCH transportadas sobre dos portadoras contiguas, Además, las dos células agregadas con la funcionalidad de DC-HSDPA se asocian con una única estación base (BS) y operan en dos portadoras contiguas (adyacentes). Por ejemplo, una célula opera como portadora de anclaje (también conocida como portadora primaria) y la otra célula opera como una portadora de extensión (también conocida como portadora secundaria), transmitiéndose ambas portadoras (portadora primaria y portadora de extensión) por la misma BS. Se usa el mismo mecanismo cuando la agregación de portadoras se realiza en más de dos portadoras; la segunda o la tercera o la cuarta célula puede operar como una portadora de extensión.

La "portadora primaria o de anclaje" es la portadora que tiene una conexión de acceso por paquetes en el enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA) asociada. De hecho, en la Release 8, la agregación de dos portadoras contiguas sólo se soporta en el sentido de enlace descendente, por lo que en el enlace ascendente sólo es posible una única conexión de portadora de HSUPA. El soporte de HSUPA de célula doble se introduce en la Release 9 de 3GPP.

DC-HSDPA es especialmente bueno en la explotación de la capacidad disponible sobre diferentes portadoras enviando en cada intervalo de tiempo de transmisión (TTI) los datos sobre la mejor portadora o simultáneamente sobre diferentes portadoras al mismo tiempo reutilizando todos los códigos de HSDPA restantes disponibles. La disponibilidad de dos o más portadoras por operador (MNO) puede tener, sin embargo, un coste importante en cuanto a hardware y software y este coste puede resultar prohibitivo para escenarios de compartición de RAN. Como ejemplo, el despliegue de HSPA de célula doble en un escenario de compartición de RAN de dos operadores requiere la instalación de una gran configuración en cuanto a potencia de RF por sector con el fin de soportar 4 portadoras. Sin embargo, este coste no se justifica si la ocupación promedio de portadora es baja, incluso aunque la tasa de transmisión pico sea muy alta.

Por otro lado, también puede usarse una técnica de compartición de portadora usada en algunos escenarios de compartición de RAN, denominada red principal de múltiples operadores (MOCN), normalizada por la Release 6 de 3GPP (TS 23.251 "Compartición de red; Arquitectura y descripción funcional"), pero tiene el inconveniente de que la visualización del identificador de red correcto no está garantizada a menos que los terminales soporten una característica específica ya que la MOCN es un enfoque de espectro agrupado y por tanto los recursos de radio (células de UMTS) son comunes para todos los operadores (hay una única portadora compartida para cada sector). Por tanto el uso del enfoque de MOCN de modo que haya una agrupación de célula doble completamente común para permitir la introducción de DC podría no ser viable para un operador.

Esto exige una solución con vistas a implementar transmisión en célula doble o múltiples portadoras en redes de compartición de RAN con múltiples MNO usando portadoras dedicadas "compartiendo" de manera inteligente las portadoras del mismo sector entre diferentes operadores, al tiempo que se mantiene la transmisión del Id de PLMN por cada MNO en cada una de sus portadoras "dedicadas".

Sumario de la invención

La presente invención sirve para solucionar el problema anteriormente mencionado proporcionando medios para planificar y asignar tráfico para transmisión en múltiples portadoras en sistemas de compartición de RAN con múltiples operadores de red móvil, "compartiendo" de manera inteligente las portadoras del mismo sector entre diferentes operadores, al tiempo que se mantiene la transmisión del Id de PLMN por cada operador en cada una de sus portadoras primarias. En estos sistemas, cada operador de red móvil (MNO) usa una primera portadora de radio dedicada como su portadora primaria (portadora de anclaje), en la que se transportan todos los canales comunes, el tráfico UL y la señalización hacia los UE de un MNO. Además, cada MNO puede usar una segunda o más portadoras como portadora dedicada de extensión. Por tanto, cada MNO tiene una o más portadoras dedicadas: una es la portadora primaria y, adicionalmente, puede haber una o más portadoras dedicadas de extensión. De manera opcional, un MNO puede usar las portadoras (no dedicadas) restantes (que no son ni la primaria ni las portadoras de extensión dedicadas del MNO en el sistema de múltiples portadoras) como portadoras de extensión de HSPA no dedicadas. Estas portadoras de extensión no dedicadas son capacidad adicional para asignar al plano de usuario de usuarios específicos durante momentos específicos de tiempo, es decir cuando todavía hay disponibles algunos recursos de HSPA restantes en esas portadoras. Dichas portadoras no dedicadas de un determinado MNO son habitualmente portadoras dedicadas (primaria o de extensión) de los otros MNO.

Algunos ejemplos de posibles escenarios de múltiples portadoras y múltiples operadores son los siguientes:

Dos portadoras (F1, F2) y dos operadores:

• F1 es la portadora dedicada (primaria) para el operador A, F2 es la portadora dedicada (primaria) para el operador B.

Tres portadoras (F1, F2, F3) y dos operadores:

• F1 y F2 son portadoras dedicadas para el operador A, F3 es la dedicada para el operador B; F2 no es sólo una portadora de extensión (dedicada) para el operador A, sino también una de extensión no dedicada para el operador B.

• F1 es una portadora dedicada (primaria) para el operador A, F3 es una portadora dedicada (primaria) para el operador B y F2 es una portadora de extensión no dedicada para ambos operadores A y B.

Esto significa que, sobre una portadora específica, pueden transportarse paquetes de varios o de todos los operadores...

1. Un método para asignar tráfico en sistemas de múltiples portadoras, en el que múltiples portadoras de radio tienen ancho de banda disponible para una pluralidad de operadores de red móvil y, para cada operador de red móvil 8, se asigna una portadora primaria dedicada para tráfico en el plano de usuario y canales comunes asignados a dicho operador de red móvil y se asigna al menos una portadora de extensión, asignada a dicho operador de red móvil B a tráfico en el plano de usuario de determinados usuarios que soportan multi-portadora del operador móvil B y susceptible de ser compartida con usuarios de otros operadores diferentes en ciertos instantes de tiempo determinados especificados por dicho operador de red móvil, estando el método caracterizado por determinar si al menos una portadora de otro operador de red móvil A, que se selecciona entre portadora primaria dedicada y portadora de extensión, tiene capacidad para transportar tráfico adicional de al menos un determinado operador de red móvil B diferente del operador de red móvil A y, si es así, asignar al menos parte del ancho de banda disponible de dicha portadora al operador de red móvil B.

2. El método según la reivindicación 1, en el que la etapa de determinar si al menos una portadora del operador de red móvil A tiene capacidad para transportar tráfico adicional comprende comparar un valor de carga, medido sobre dicha al menos una portadora y promediado durante un periodo de tiempo configurable, con un umbral predefinido y, si el valor de carga es inferior al umbral predefinido, al menos parte del tráfico del operador de red móvil B se planifica en una de las portadoras asignadas al operador de red móvil A, que se selecciona entre la portadora primaria dedicada y al menos una portadora de extensión.

3. El método según la reivindicación 2, en el que la etapa de planificar tráfico del operador de red móvil B en una de las portadoras asignadas al operador de red móvil A comprende comprobar, para cada intervalo de tiempo de transmisión, si hay códigos de canalización libres una vez planificado el tráfico de usuarios pertenecientes al operador de red móvil A, y si es así, asignar al menos parte del ancho de banda de la portadora al operador de red móvil B usando los códigos de canalización libres.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, en el que la etapa de planificar tráfico del operador de red móvil B en una de las portadoras asignadas al operador de red móvil A comprende asignar dicho tráfico del operador de red móvil B con un parámetro de planificación de QoS que indica una prioridad para la planificación de dicho tráfico inferior a la prioridad para la planificación de tráfico del operador de red móvil A.

5. El método según cualquier reivindicación anterior, que comprende además determinar si una de las portadoras asignadas al operador de red móvil A, que se selecciona entre la portadora primaria dedicada y al menos una portadora de extensión, tiene capacidad para asignar tráfico de al menos un operador de red móvil B y, si es así, asignar tráfico en el plano de usuario de determinados usuarios pertenecientes a dicho operador de red móvil B y durante instantes de tiempo determinados a dicha portadora asignada al operador de red móvil A.

6. El método según la reivindicación 5, en el que la etapa de determinar si dicha portadora asignada al operador de red móvil A tiene capacidad para asignar tráfico de un operador de red móvil B comprende comparar un valor de carga, medido sobre la portadora dedicada del operador de red móvil A y promediado durante un periodo de tiempo configurable, con un umbral predefinido y, si el valor de carga es inferior al umbral predefinido, se planifica el tráfico de determinados usuarios del operador de red móvil B en la portadora dedicada del operador de red móvil A.

7. El método según la reivindicación 6, en el que la etapa de planificar tráfico del operador de red móvil B en dicha portadora asignada al operador de red móvil A comprende comprobar, para cada intervalo de tiempo de transmisión, si hay códigos de canalización libres una vez planificado el tráfico de usuarios pertenecientes al operador de red móvil A, y si es así, asignar tráfico de determinados usuarios del operador de red móvil B usando los códigos de canalización libres de una de las portadoras asignadas al operador de red móvil A, que se selecciona entre la portadora primaria dedicada y al menos una portadora de extensión, durante instantes de tiempo determinados.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en el que la etapa de planificar tráfico de determinados usuarios pertenecientes al operador de red móvil B en una portadora asignada al operador de red móvil B comprende asignar dicho tráfico del operador de red móvil B con un parámetro de planificación de QoS que indica una prioridad para la planificación de dicho tráfico inferior a la prioridad para la planificación de tráfico del operador de red móvil A.

9. Una entidad de red, caracterizada porque comprende medios de procesamiento configurados para implementar el método expuesto en cualquier reivindicación anterior.

10. La entidad de red según la reivindicación 9, que se selecciona de un RNC, un Nodo B de HSPA, un Nodo B de eHSPA y un eNodo B.

11. Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa que, cuando se carga en los medios de procesamiento de una entidad de red seleccionada de un RNC, un Nodo B de HSPA, un Nodo B de eHSPA y un eNodo B, hace que dichos medios de código de programa ejecuten el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.