PROCEDIMIENTO Y SISTEMA PARA CONFIGURAR DINÁMICAMENTE UNA RED DE TELECOMUNICACIONES.

Un procedimiento para configurar una red de telecomunicaciones inalámbricas adaptada para funcionar según al menos un sistema de radio,

comprendiendo la red una pluralidad de estaciones base de radio reconfigurables (BS1, BS2, BSk), en el que cada estación base de radio está adaptada para gestionar una o más células de dicha red de telecomunicaciones, y en el que cada célula tiene recursos de radio correspondientes disponibles, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- obtener mediciones del estado de carga de la célula (300-335, 400-457);

- configurar dinámicamente al menos una de las células asignando a las mismas determinados recursos de radio disponibles dependiendo de las mediciones del estado de carga de la célula (500-520, 600-680, 700-758, 800-890, 900-970, 1000-1060, 1100-1170, 1200-1270, 1300-1350), dicha configuración dinámica comprende:

- basándose en las mediciones del estado de carga de la célula, determinar al menos un recurso de radio candidato que ha de asignarse a la célula (700-758, 800-890, 900-970, 1000-1060, 1100-1170, 1200-1270); caracterizado porque dicha configuración dinámica además comprende:

- antes de asignar el recurso de radio candidato a la célula, prever un impacto sobre el rendimiento de la red al nivel de radio causado potencialmente por la asignación del recurso de radio candidato a la célula (700-758, 800-890, 900-970, 1000-1060, 1100-1170, 1200-1270); y

- en caso de que el impacto previsto cumpla con requisitos predeterminados, asignar el recurso de radio candidato a la célula.

Procedimiento y sistema para configurar dinámicamente una red de telecomunicaciones Antecedentes de la invención Campo de la invención [0001] La presente invención se refiere en general a la configuración dinámica de redes de telecomunicaciones, particularmente redes de comunicaciones de radio móviles celulares (en lo sucesivo denominadas también redes celulares, por concisión) . Más específicamente, la invención se refiere a la configuración dinámica de estaciones base de radio de una red celular.

Descripción de la técnica relacionada [0002] Como es sabido, en el contexto de las redes celulares, el intercambio de comunicaciones en la transmisión y recepción (entre un transmisor y un receptor) se produce a través de radiocomunicaciones que usan canales de radio de comunicación respectivos. En el contexto de la presente descripción, el término “canal de radio” se usa para designar el recurso físico que identifica unívocamente la conexión por radio entre un transmisor y un receptor en la red celular; el canal de radio puede ser de diferentes tipos, dependiendo de la técnica de acceso y el tipo de sistema o de red.

Por ejemplo, en la técnica de acceso FDMA (acceso múltiple por división de frecuencia) , el canal de radio se identifica por su frecuencia; en la técnica de acceso TDMA (acceso múltiple por división de tiempo) , el canal 25 de radio se identifica por una franja de tiempo; en la técnica de acceso CDMA (acceso múltiple por división de código) , el canal de radio se identifica por un código, por ejemplo del tipo ortogonal. También pueden combinarse dos o más técnicas de acceso: en tal caso, el canal de radio se identifica por los elementos característicos de cada una de las técnicas de acceso combinadas; por ejemplo, en el sistema GSM (sistema global para comunicación móvil) , que, como se sabe, usa una técnica de acceso FDMAITDMA combinada, el canal de radio se identifica por el par frecuencia y franja de tiempo.

En el contexto de la presente descripción, el término “sistema” o “sistema de radio” se usa para identificar una pluralidad de elementos en una red de comunicaciones que están coordinados mutuamente según un determinado criterio o conjunto de criterios (concretamente un “estándar”) .

Los términos “sistema GSM”, “sistema GPRS (sistema general de radio por paquetes) ”, “sistema EDGE (tasas de datos mejoradas para evolución global) ”, “sistema UMTS (sistema de telecomunicación móvil universal) ”, “sistema WLAN (red de área local inalámbrica) ” se usan, por lo tanto, para identificar la pluralidad de elementos en una red de comunicaciones relacionada con el estándar correspondiente.

Las redes celulares comprenden generalmente una red de acceso de radio y una red básica.

La red de acceso de radio, a su vez, comprende una pluralidad de estaciones base de radio, cada una adaptada para gestionar una o más células, y varios nodos de control de radio o controladores de radio adaptados 45 para gestionar una o más estaciones base de radio.

Dependiendo del sistema, las estaciones base de radio adoptan diferentes denominaciones, llamándose “BTS” (estación transceptora base) en el sistema GSM/GPRS/EDGE o el sistema 802.16 (WiMAX) , “NodeB” (base nodo) en el sistema UMTS, “Punto de acceso” en los sistemas WLAN (802.11x) , mientras que los 50 nodos de control de radio correspondientes o los controladores de radio se definen como “BSC” (controlador de estación base) en el GSM/GPRS/EDGE, y RNC (controlador de red de radio) en el sistema UMTS.

La red básica comprende elementos de red básica o nodos que tienen diversos nombres, por ejemplo “MSC” (centro de conmutación móvil) , “SGSN” (nodo de soporte servidor de GPRS) y “GGSN” (nodo de soporte de 55 pasarela GPRS) .

En general, los elementos que componen la red de acceso de radio son específicos del sistema celular al que pertenecen (por ejemplo, BTS y BSC en los sistemas GSM/GPRS/EDGE, NodeB y RNC en los sistemas UMTS) y no son intercambiables entre los diferentes sistemas. Los elementos de red básica, en cambio, pueden usarse para gobernar y gestionar múltiples estándares o tipos de sistemas.

Desde el punto de vista del hardware, cada estación base de radio (brevemente, estación base) puede gestionar un número máximo de recursos de radio relacionados con el sistema para el que ha sido diseñada, 5 dependiendo de la complejidad y la cantidad de hardware con la que ha sido equipada.

En particular, en cada estación base, la capacidad de recepción-transmisión puede cambiarse, aumentando o disminuyendo el número de recursos de hardware (por ejemplo, transceptores) , estáticamente o a posteriori, basándose en las mediciones de tráfico de red y la replanificación celular consiguiente.

El desarrollo de diferentes sistemas que coexistan temporal y geográficamente (en un área compartida) plantea el problema técnico de gestionar simultáneamente en la misma área dos o más sistemas para hacer que la red satisfaga las características de los usuarios y optimice el uso de recursos. Típicamente, tal clase de problema ocurre para un operador o administrador de red de radio móvil que ya tiene una red desplegada y quiere añadir a la misma una red conforme a un sistema de nueva generación (por ejemplo, un operador que tenga una red GSM/GPRS/EDGE desplegada en el campo puede desear añadir una red UMTS) .

Además del problema de instalar nuevos componentes de hardware y hacer que coexistan con los ya existentes, el administrador de red puede desear poder gestionar dinámicamente los recursos de hardware dedicados al sistema ya desplegado y al sistema de nueva generación, dependiendo de los cambios en el tiempo del tráfico en las células del área de interés.

Se ha propuesto en la técnica que los operadores que instalaron antiguamente una red celular de segunda generación (por ejemplo, conforme al GSM/GPRS/EDGE o el IS-95 -Estándar Provisional 95) , para poder desplegar redes de tercera generación (por ejemplo UMTS o CDMA 2000 -Acceso Múltiple por División de Código 2000) , tendrán que instalar elementos de hardware completamente nuevos, particularmente estaciones base de radio (NodeB) y controladores de radio (RNC) .

Por ejemplo, Flavio Muratore y col., en el documento “UMTS -Mobile Communications for the Future”, John Wiley & Sons Ltd., 2001, Capítulo 2, dedicado al UMTS, sugieren compartir la parte de la red básica e instalar una red de acceso completamente nueva desacoplada de la red de acceso ya presente; en este caso, el equilibrio entre las redes de acceso sólo puede producirse por medio de intervenciones de modificación del hardware físico (adición o eliminación de recursos disponibles) .

[0017] Esta clase de solución es costosa y no permite una gestión dinámica de recursos. Realmente, aunque las estaciones base de segunda y tercera generación a menudo están situadas mutuamente en la misma posición, los nodos de las redes de acceso de radio que pertenecen a diferentes sistemas están completamente desacopladas y son independientes entre sí.

[0018] También se conocen sistemas en los que la red de acceso (pensada como compuesta de terminales móviles, estaciones base, nodos de red y similares) tienen elementos reconfigurables (aparatos y/o dispositivos) , como se desvela, por ejemplo, en el documento de J. Mitola “The Software Radio Architecture”, IEEE Communications Magazine, mayo de 1995, y el documento de E. Buracchini “The Software Radio Concept”, IEEE Communications Magazine, septiembre de 2000. Estos sistemas reconfigurables comprenden aparatos y/o 45 dispositivos cuyo funcionamiento puede reconfigurarse cuando se desea: por ejemplo, un terminal móvil reconfigurable adaptado para funcionar en un sistema de segunda generación (por ejemplo, en una red GSM/GPRS/EDGE) , puede reconfigurarse para que pueda funcionar en un sistema de tercera generación (por ejemplo, en una red UMTS o CDMA 2000) , o en un sistema WLAN, o en un sistema DVB-T (Emisión de Vídeo Digital Terrestre) , etc.

50 [0019] Para poder configurar o reconfigurar un aparato o dispositivo, sus funciones operativas tienen que ser implementadas por medio de una tecnología que, a su vez, pueda configurarse o reconfigurarse; por lo tanto, los dispositivos reconfigurables tienen un hardware reprogramable... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para configurar una red de telecomunicaciones inalámbricas adaptada para funcionar según al menos un sistema de radio, comprendiendo la red una pluralidad de estaciones base de radio reconfigurables (BS1, BS2, BSk) , en el que cada estación base de radio está adaptada para gestionar una o más células de dicha red de telecomunicaciones, y en el que cada célula tiene recursos de radio correspondientes disponibles, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- obtener mediciones del estado de carga de la célula (300-335.

40. 457) ;

-configurar dinámicamente al menos una de las células asignando a las mismas determinados recursos de radio disponibles dependiendo de las mediciones del estado de carga de la célula (500-520.

60. 680.

70. 758.

80. 890.

90. 970.

100. 1060, 1100-1170, 1200-1270, 1300-1350) , dicha configuración dinámica comprende:

- basándose en las mediciones del estado de carga de la célula, determinar al menos un recurso de radio candidato que ha de asignarse a la célula (700-758.

80. 890.

90. 970.

100. 1060, 1100-1170, 1200-1270) ;

caracterizado porque dicha configuración dinámica además comprende:

- antes de asignar el recurso de radio candidato a la célula, prever un impacto sobre el rendimiento de la red al nivel de radio causado potencialmente por la asignación del recurso de radio candidato a la célula (700-758.

80. 890.

90. 970.

100. 1060, 1100-1170, 1200-1270) ; y -en caso de que el impacto previsto cumpla con requisitos predeterminados, asignar el recurso de radio candidato a la célula.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que dicha previsión de un impacto sobre el rendimiento de la red al nivel de radio comprende prever una relación señal-ruido resultante, y comparar la relación señal-ruido prevista con una relación señal-ruido predeterminada.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicha relación señal-ruido predeterminada es un valor mínimo adaptado para garantizar el servicio proporcionado por la red de telecomunicaciones inalámbricas.

4. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicha previsión de una relación señal-ruido

resultante comprende: a) estimar una distancia de reutilización del recurso de radio, b) o calcular la relación señal-ruido basándose en simulaciones.

5. El procedimiento según la reivindicación 4, que comprende escoger a) o b) dependiendo del estado de 40 carga de la célula medido.

6. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que dicha previsión de un impacto sobre el rendimiento de la red al nivel de radio comprende evaluar si un factor de carga de la célula en el enlace ascendente no excede un umbral de factor de carga predeterminado.

7. El procedimiento de la reivindicación 2 ó 6, en el que dicha previsión de un impacto sobre el rendimiento de la red al nivel de radio comprende evaluar si una potencia de transmisión de la célula es suficiente para mantener la asignación del recurso de radio candidato.

50 8. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha asignación del recurso de radio candidato a la célula comprende transferir el recurso de radio candidato desde otra célula.

9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de obtener mediciones del estado de carga de las células comprende medir en un intervalo de tiempo seleccionado:

55 -la cantidad de tráfico de radio en dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; y -la cantidad de recursos de radio disponibles y/o no disponibles en dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la etapa de medir en un intervalo de tiempo seleccionado dicha cantidad de tráfico y dicha cantidad de recursos de radio comprende medir al menos un conjunto de datos incluidos en el grupo que está constituido por:

-una lista de radiofrecuencias asignadas y en uso a cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; -una lista de códigos asignados y en uso a cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; -una lista de franjas de tiempo asignadas y en uso a cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; -un número de radiofrecuencias asignadas y en uso a cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; -un número de códigos asignados y en uso a cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio;

-un número de franjas de tiempo asignadas y en uso por sistema a cada una de dichas células.

11. El procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha configuración dinámica de al menos una célula comprende:

-medir parámetros que representan la relación entre el número de solicitudes no satisfechas y el número total de solicitudes realizadas en cada una de dichas células para cada uno del al menos un sistema de radio; -basándose en dichos parámetros de medición, determinar, para cada uno de dicho al menos un sistema de radio y para cada una de las células de la red, un índice de bloqueo que tiene un valor que representa las condiciones de bloqueo o el estado de cada una de dichas células;

- ordenar dichas células según un orden de prioridad determinado por dicho índice de bloqueo;

- reconfigurar dicho conjunto de células dependiendo de dicho orden de prioridad.

12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha red está adaptada para funcionar según una pluralidad de sistemas celulares y en el que la etapa de reconfigurar dinámicamente al menos una célula comprende:

- determinar un parámetro de carga para cada sistema celular de dicha pluralidad, calculado dependiendo del estado

de carga medido para cada célula y para un sistema de dicha pluralidad y dependiendo del estado de carga global medido por célula para dicha pluralidad de sistemas; -usar dicho parámetro de carga por sistema para transferir dichos recursos de radio determinados en al menos una célula desde un primer hasta al menos un segundo sistema de dicha pluralidad de sistemas.

13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que dicho al menos un sistema celular está incluido en el grupo que está constituido por:

- un sistema del tipo GSM y sus evoluciones; -un sistema del tipo UMTS y sus evoluciones, particularmente HSPA Evolution y E-UTRA;

45 -un sistema del tipo CdmaOne y sus evoluciones; -un sistema del tipo Cdma2000 y sus evoluciones; -un sistema de la familia 802.11 y sus evoluciones; -un sistema de las familias 802.16 u 802.20 y sus evoluciones; -un sistema del tipo DVB-T, DVB-S, DVB-H o DAB.

14. Una entidad de gestión de recursos de radio para configurar una red de telecomunicaciones inalámbricas adaptada para funcionar según al menos un sistema de radio, estando configurada la entidad de gestión de recursos de radio para implementar el procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

15. Una red de telecomunicaciones inalámbricas que comprende una entidad de gestión de recursos de radio según la reivindicación 14.