Con el fin de transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT,

un procedimiento y un sistema de controladores de red se proponen que comprenden:

- establecimiento simultáneo de conexiones radio sobre Tecnologías de Acceso Radio o RAT diferentes múltiples, con un Equipo de Usuario o UE 13, estableciéndose una conexión radio en primer lugar sobre una RAT principal bajo un contexto de PDP único y estableciéndose una o más conexiones radio sobre al menos una RAT secundaria, diferente de la RAT principal, y bajo el mismo contexto de PDP único;

- transmisión simultánea de paquetes de datos sobre las diferentes RAT hacia el UE 13 y combinación de los datos transmitidos por protocolos de capa superior en el UE 13.

En el presente procedimiento/sistema, se establece una conexión para una transmisión de plano de usuario en el mismo contexto de PDP entre un controlador de red principal 11 de la RAT principal y el controlador de red secundario 12 de una RAT secundaria. Puede estar involucrada más de una RAT secundaria.

Procedimiento, sistema y dispositivo para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT.

Campo técnico de la invención La presente invención se refiere a sistemas de comunicaciones inalámbricos de banda ancha (2G, 3G y más allá de redes 3G) que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio (RAT) .

Antecedentes de la invención Tecnología de Acceso Radio (RAT) indica el tipo de tecnología radio para acceder a la Red Central (CN) . Ejemplos de RAT son el UTRA (Acceso Radio Terrestre de UMTS) , e-UTRA (UTRA evolucionada, también denominada Evolución a Largo Plazo) , CDMA2000®, DECT (Tecnología sin Cable Mejorada Digital) , GERAN (Red de Acceso Radio EDGE de GSM) , etc.

Las diferentes tecnologías de acceso radio (RAT) se diseñan para cumplir requisitos y características específicos en términos de rendimiento global, tasa de transmisión de datos, alcance, y movilidad.... Hoy en día, sistemas de comunicación móvil de tercera generación (3G) basados en RAT de WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda ancha) están desplegándose por todo el mundo. También, las nuevas RAT están considerándose para sistemas de comunicación de 3G evolucionada (LTE) y de cuarta generación (4G) . La cantidad de RAT que pueden funcionar en bandas de frecuencia diferentes está aumentando y normalizándose.

Una capacidad clave de las RAT tal como 3G y LTE es que pueden proporcionar verdaderamente banda ancha móvil, es decir, la combinación de alta capacidad, movilidad y cobertura completas para la provisión de servicios de datos.

Las nuevas RAT o la evolución de esas RAT se centran principalmente en aumentar la capacidad de los usuarios para recibir más y más datos (aumentar las capacidades de banda ancha móvil) .

Existen Equipos de Usuario (UE) con capacidad multi-RAT que realizan búsquedas (en el encendido o siguiente recuperación de falta de cobertura) , para una Red Móvil Terrestre Pública (PLMN) registrada o equivalente que usa todas las RAT que soporta el UE, una RAT tras otra. Se buscan todas las frecuencias en todas las bandas que pertenecen a cada RAT, se mide la intensidad de señal con el fin de conectar el UE a una (s) celda (s) adecuada (s) en una celda de PLMN (s) adecuada/la selección de PLMN se basa normalmente en la intensidad de señal, es decir, la proporción de señal a interferencia (SIR) o la proporción de señal a ruido (SNR) , de las celdas candidatas.

No obstante, el rendimiento global de usuario obtenible está limitado por la cantidad de espectro asignado a una tecnología de RAT específica así como por el tráfico experimentado actual sobre esa tecnología en un instante de tiempo determinado. Esto se debe al hecho de que las arquitecturas de sistema actuales siguen centrándose en establecer una conexión para un UE único sobre una RAT única en el tiempo.

A pesar de que puede estar disponible capacidad sobrante en una tecnología de RAT (espectro) diferente de la única actualmente usada, no existen actualmente medios para agregar datos a partir de diferentes RAT y sus espectros de radio no pueden usarse como un impulso para la conexión de datos. Debido a que sólo puede usarse una RAT única en el tiempo, los enfoques existentes para alcanzar un rendimiento global superior son o bien proporcionar cantidad de espectro superior sobre la RAT usada (2G, 3G o LTE) , o bien la carga sobre una portadora específica ha de disminuirse.

Sumario de la invención La presente invención sirve para resolver el problema anteriormente mencionado, proporcionando medios para la señalización y el transporte de los flujos de datos diferentes que van a agregarse sobre diversas Tecnologías de Acceso Radio (RAT) al mismo tiempo, llevando los datos en el mismo espectro de radio o usando espectros diferentes para las diferentes RAT. La conexión de datos se establece sobre una RAT única (RAT principal) , preferentemente, WCDMA de 3G, puesto que el establecimiento de conexión de datos se lleva a cabo normalmente en redes actuales, pero la invención permite que se envíen paquetes de datos que pertenecen al mismo contexto de Protocolo de Datos de Paquete (PDP) sobre diferentes RAT (RAT secundarias) . La solución propuesta es opuesta a cualquier principio de combinación de macrodiversidad, en el que los mismos datos se envían sobre la misma RAT y se combinan en el Equipo de Usuario (UE) . La invención específica la arquitectura de sistema y el flujo de establecimiento de llamada necesario que hace posible manejar datos de un contexto de PDP único sobre múltiples RAT y su combinación en el UE. Haciendo esto, el rendimiento global de usuario puede impulsarse mucho más allá de las capacidades de una Tecnología de Acceso Radio específica única.

La entidad de radio (un Controlador de Red Radio: RNC) a cargo de la RAT principal (RNC principal) puede establecer conexiones radio adicionales sobre diferentes RAT y retransmitir sobre estas RAT secundarias al menos parte de los flujos de datos que van a llevarse. El RNC principal o controlador de RAT está también a cargo de establecer y mantener la conexión de contexto de PDP con la Red Central (CN) de paquete de la entidad Estrato de No Acceso (ÑAS) inmediatamente superior, por ejemplo conversando con el Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) en 2G y 3G para gestión de contexto de PDP. Además, este RNC principal se comunica con uno o más controladores de RAT (controladores secundarios) a cargo de gestionar el transporte de los flujos de datos seleccionados sobre las RAT secundarias.

Dicha comunicación entre el RNC principal y los controladores de RAT secundarios pueden llevarse a cabo sobre interfaces de tipo lur. Estas interfaces pueden ser o bien externas, o bien internas. Los escenarios siguientes son casos en los que la interfaz es interna:

• En caso de que exista un controlador RNC/BSC único, la comunicación entre BSC y RNC se realiza de forma interna en el nodo.

• En una arquitectura de Red de Acceso Radio de 3G plana (el RNC está integrado en el NodoB de modo que la estación base puede comunicarse directamente con el Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela, GGSN) , existela posibilidad de tener una Única Banda base en el nivel de Estación Base (una estación base que soporta tecnologías de 3G y LTE; es decir, NodoB y eNodoB se implementan en el mismo nodo) . En un escenario de este tipo, la comunicación entre los controladores de RAT principales y secundarios se realiza de forma interna en el mismo controlador.

El controlador de RAT principal asegura que un flujo de datos se establece sobre al menos una RAT secundaria, diferente de la RAT principal, usando flujo de señalización apropiado con el Equipo de Usuario (UE) , que puede recibir/enviar datos a partir de diferentes RAT (y posiblemente diferentes frecuencias) al mismo tiempo. Por tanto, el controlador de RAT principal encamina el flujo de datos asociado al mismo contexto de PDP mapeándolo en múltiples flujos de datos (por ejemplo, un flujo por RAT) que se combinan entonces en el UE.

Cuando se establece una llamada para un UE, el controlador de RAT principal (por ejemplo, un RNC de 3G) con el que el UE ha establecido una conexión a través de la Red de Acceso Radio (RAN) a través de la RAT principal (por ejemplo, una conexión de datos de HSPA) , puede decidir derivar la carga de parte de los datos de llamada a otras RAT (secundarias) (por ejemplo, LTE y/o GPRS/EDGE/EDGE+) . Esta decisión se basa en los parámetros de petición de Portadora de Acceso Radio (RAB) recibidos por el controlador de RAT principal (los parámetros de petición de RAB incluyen la clase de tráfico, tasa de transmisión de bits máxima y una predicción del rendimiento global promedio) así como en la carga de tráfico en las otras RAT. Este controlador de RAT principal envía algunos o todos los paquetes para el avance de la llamada hacia el UE usando las interfaces establecidas con las RAT secundarias (por ejemplo, con unos BSC de 2G y unos eNodoB de LTE) .

Una vez que se ha establecido una transmisión/recepción multi-RAT, la movilidad de UE se maneja independientemente por las diferentes RAT involucradas, como si no se usara transmisión multi-RAT.

Cuando la interfaz establecida entre los controladores principal y secundario no puede usarse más para llevar flujo de datos secundarios, entonces una nueva interfaz entre los controladores involucrados debe establecerse antes de que se ejecute un procedimiento de traspaso; el traspaso conmuta la llamada a partir de uno de los controladores en otro proporcionando actualmente al UE una cobertura...

1. Procedimiento para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio, caracterizado porque comprende:

- establecer conexiones radio con un mismo Equipo de Usuario (13) simultáneas sobre una pluralidad de diferentes Tecnologías de Acceso Radio,

- transmitir datos sobre las diferentes Tecnologías de Acceso Radio hacia el mismo Equipo de Usuario (13) ,

- combinar en el mismo Equipo de Usuario (13) todos los datos transmitidos a través de un contexto de PDP único.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el contexto de PDP único y una conexión radio se establecen en primer lugar sobre una Tecnología de Acceso Radio principal y luego se establece al menos una conexión radio sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria, diferente de la Tecnología de Acceso Radio principal, y bajo el mismo contexto de PDP.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la al menos una conexión radio sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria, se establece sólo si se encuentra una celda adecuada con calidad de señal radio que supera un umbral de calidad mínimo.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, que comprende además enviar al Equipo de Usuario (13) una petición para realizar mediciones radio en celdas capaces de proporcionar cobertura de servicio relevante al Equipo de Usuario

(13) sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la al menos una conexión radio sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria, se establece sólo si existe al menos una celda con una calidad de señal radio medida que supera un umbral de calidad mínimo y al mismo tiempo con una carga medida de la celda que es inferior a un umbral de carga máximo.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones2a5, enelque establecer al menos una conexión radio sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria comprende las etapas de:

- establecer una conexión para una transmisión de plano de usuario de paquetes de datos bajo el mismo contexto de PDP entre un controlador de red principal (11) de la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos un controlador de red secundario (12) de la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria;

- ordenar, a través del controlador de red principal (11) , al Equipo de Usuario (13) que active una llamada multi-RAT con un flujo de paquetes de datos inicial en una celda, banda y frecuencia seleccionadas de la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria que usa el mismo contexto de PDP;

- ordenar, a través del controlador de red principal (11) , al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio entre dicho al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13) ;

- dividir el flujo de paquetes de datos inicial de la llamada en un flujo de paquetes de datos principal a transmitir sobre la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos un flujo de paquetes de datos secundario a transmitir sobre la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria;

- ordenar al Equipo de Usuario (13) que combine todos los paquetes de datos a partir de los flujos de paquetes de datos principal y secundario con el fin de reconstruir el flujo de paquetes de datos inicial.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, que comprende además, después de ordenar al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio, las etapas siguientes:

- enviar un mensaje de radiomensajería a partir del al menos un controlador de red secundario (12) al Equipo de Usuario 13;

- establecer una conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13) .

8. Procedimiento según la reivindicación 7, que comprende además, después de dividir el flujo de paquetes de datos inicial, encaminar el flujo de paquetes de datos secundario a través de la conexión entre el controlador de red principal (11) y el controlador de red secundario (12) .

9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además transmitir el flujo de paquetes de datos principal a través de la conexión radio entre el controlador de red principal (11) y el Equipo de Usuario (13) y el al menos un flujo de paquetes de datos secundario a través de la conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13) .

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además transmitir paquetes de datos a partir del Equipo de Usuario (13) sobre el enlace ascendente a través de cualquiera de las conexiones radio establecidas sobre cualquiera de las Tecnologías de Acceso Radio soportadas.

11. Sistema para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio, que comprende:

- un controlador de red principal (11) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio principal con un Equipo de Usuario capaz de llamada multi-RAT (13) que soporta la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria diferente de la Tecnología de Acceso Radio principal;

- al menos un controlador de red secundario (12) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio secundaria con el Equipo de Usuario 13;

caracterizado porque comprende además medios de conexión entre el controlador de red principal (11) y el al menos un controlador de red secundario (12) ;

y porque el controlador de red principal 11 está configurado para:

- enviar por los medios de conexión radio al Equipo de Usuario (13) una petición para recuperar mediciones radio en celdas que pueden proporcionar cobertura al Equipo de Usuario (13) sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

- comparar las mediciones radio con un umbral de calidad de cobertura;

- recuperar mediciones de carga en las celdas cuyas mediciones radio son superiores al umbral de calidad de cobertura;

- comparar las mediciones de carga con un umbral de carga y, si unas mediciones de carga en las celdas de una Tecnología de Acceso Radio secundaria con mediciones radio superiores al umbral de calidad de cobertura son inferiores al umbral de carga:

- ordenar al Equipo de Usuario (13) por los medios de conexión radio que active llamada multi-RAT en una celda, banda y frecuencia seleccionadas de la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

- ordenar por los medios de conexión al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13) ;

- dividir el flujo de paquetes de datos asociado a la llamada en un flujo de paquetes de datos principal a transmitir a través de los medios de conexión radio del controlador de red principal (11) y al menos un flujo de paquetes de datos secundario a transmitir a través de la conexión radio del al menos un controlador de red secundario (12) ;

- transmitir el al menos un flujo de paquetes de datos secundario a través de los medios de conexión a partir del controlador de red principal (11) al al menos un controlador de red secundario (12) ;

- de otro modo, transmitir el flujo de paquetes de datos completo de la llamada por los medios de conexión radio del controlador de red principal (11) con el Equipo de Usuario (13) .

12. Sistema según la reivindicación 11, en el que el controlador de red principal 11 y el controlador de red secundario 12 se seleccionan a partir de un BSC de 2G, un RNC de 3G y un eNodoB de LTE.

13. Controlador de red, caracterizado por comprender medios de procesamiento configurados para implementar el procedimiento definido en cualquiera de las reivindicaciones6a9.

14. Controlador de red según la reivindicación 13, que se selecciona a partir de un BSC de 2G, un RNC de 3G y un eNodoB de LTE.

15. Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa que, al cargarse en medios de procesamiento de un controlador de red, hacen que dichos medios de código de programa ejecuten el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones6a9.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

Nº solicitud: 200930632

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 27.08.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04W76/02 (2009.01) H04B7/02 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

10. 115, ISSN: 0163-6804. Página.

10. 110 .

11. 113. 1, 2 X MARTIN JOHNSSON et al.: "Ambient Networks -A Framework for Multi-Access Control in Heterogeneous Networks", 2006 IEEE 64th Vehicular Technology Conference: VTC 2006-FALL.

2. 28 Septiembre 2006, Montreal, Quebec, Canada, Piscataway, NJ: IEEE Operations Center, 1 Septiembre 2006 (01.09.2006) , páginas 1-5, ISBN.

97. 1-4244-0062-1. Todo el documento. 1-15 A WO 2008008145 A2 (INTERDIGITAL TECH CORP et al.) 17.01.2008, párrafos [0010-0014], [0035-0040]. 1-15 A H3G: "Multiplexing of different Media Components within a single PDP context", 3GPP DRAFT; N3-020222, 3RD Generation Partnership Project (3GPP) , Mobile Competence Centre; 650, Route Des Lucioles; F-06921 Sophia-Antipolis CEDEX; Francia, vol. CN WG3, Fort Lauderdale, USA; 20020417, 17 Abril 2002 (17.04.2002) . Introducción. 1-15 A EP 1549089 A1 (CIT ALCATEL) 29.06.2005, todo el documento. 1-15 Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº : Fecha de realización del informe 22.06.2011 Examinador M. Rivas Saiz Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200930632

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W, H04B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INSPEC

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930632

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.06.2011

Declaración

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986) .

Base de la Opinión.

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

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OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930632

1. Documentos considerados.

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración El documento D01 se considera el más próximo del estado de la técnica a la invención solicitada. Con relación a la reivindicación 1, D01 describe un procedimiento para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio (página 1 líneas 19 a 24) , caracterizado porque comprende: -establecer conexiones radio con un mismo Equipo de Usuario simultáneas sobre una pluralidad de diferentes Tecnologías de Acceso Radio (página 1 líneas 19 a 24) -transmitir datos sobre las diferentes Tecnologías de Acceso Radio hacia el mismo Equipo de Usuario (página 2 líneas 12 a 16) -combinar en el mismo Equipo de Usuario todos los datos transmitidos (página 1 líneas 19 a 24) .

La diferencia entre el documento D01 y la reivindicación 1 es que en la reivindicación 1 se indica que los datos se transmiten a través de un contexto PDP único. En D01 la transmisión se realiza con recursos de diferentes redes que tengan atributos comunes de calidad de servicio (página 9 líneas de la 5 a la 32) . Tal como se indica en las página 16 línea 32 a la página 17 línea 10 un conjunto de enlaces de radio de diferentes RAT se agrupan conforme a la los atributos QoS.

La solicitud no clarifica que implica exactamente un único contexto PDP en un entorno multi-RAT, por ejemplo a nivel de direcciones, RABs ... . Cómo consecuencia, no se aprecia cual es el efecto técnico derivado de esta diferencia puesto que en D01 existe un nodo central del control de las redes, se establecen las conexiones radio con atributos de calidad de servicio comunes y los datos se dividen a nivel MAC donde se forma un interfaz entre el control del enlace lógico y la capa física del nodo. Por tanto se concluye que la reivindicación 1 no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.) .

Las reivindicaciones 2, 3, 4 y 5 no implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.) al estar descritas en D01: reivindicación 2: páginas 22 línea 29 a página 23 línea 11, reivindicación 3: páginas 22 línea 29 a página 23 línea 11, reivindicación 4: página 23 línea 29 a página 24 línea 5, reivindicación 5: página 32 líneas de la 13 a la 23.

La reivindicación 6 está divulgada en D01 páginas 1 líneas 19 a 29, página 5 líneas 12 a 16 y página 14 líneas de la 11 a la 46 y página 15 líneas de la 11 a la 26.

La reivindicación 7 carece de actividad inventiva puesto que el envío de un mensaje de radio mensajería desde un controlador de red a un equipo de usuario y el establecimiento de la conexión es una técnica habitual para realizar una conexión.

Las reivindicaciones 8 y 9 están descritas en D01 ya que el flujo se encamina a través de la conexión entre los controladores de red y de ahí al equipo de usuario (página 14 líneas de la 11 a la 46 y página 15 líneas de la 11 a la 26) . De la misma manera en las página 30 líneas 28 a 30 se indica la comunicación en el enlace ascendente. Como consecuencia las reivindicaciones 8 a 10 no implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.) .

La reivindicación 11 es una reivindicación de sistema con un controlador de red principal y uno secundario caracterizados por medios configurados para la realización de método anterior. El documento D01 define un sistema que realiza el método anterior por tanto es sistema de la reivindicación 11 no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.) . La reivindicación 12 está descrita en D01 la página 14 líneas 19 a 23 y no cumple el requisito de actividad inventiva (Artículo 8 LP.) .

Las reivindicaciones 13 a 15 definen un controlador de red y un programa informático caracterizado por imprentar el método de las reivindicaciones anteriores. Por consiguiente dichas reivindicaciones tampoco implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.) .

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