Procedimiento y controlador de red radio (RNC) para reducir la congestión de tráfico,

en el que el establecimiento de al menos una conexión PS de un usuario con una cierta prioridad de QoS y rendimiento global se solicita al RNC, que maneja el tráfico de datos del usuario en un plano de usuario y señala tráfico en un plano de control. El RNC mide la carga en el plano de usuario, tanto en el enlace descendente como en el enlace ascendente, y adicionalmente en el plano de control y a continuación compara los valores medidos de la carga de tráfico con al menos un umbral de carga configurado por el operador de red móvil. Dependiendo del resultado de la comparación en cuanto a la carga, el RNC puede reducir la carga del plano de usuario reduciendo el tráfico de datos transportado sobre conexiones PS establecidas de los usuarios con la prioridad más baja y el rendimiento global más alto y, en el plano de control, dicho RNC puede reducir los establecimientos finalizados de nuevas conexiones PS para los usuarios con la prioridad más baja.

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención tiene su aplicación en el sector de las telecomunicaciones y, especialmente, en el ámbito industrial encargado de proporcionar redes de acceso radio (RAN) con elementos de infraestructuras celulares tales como controladores de red radio (RNC) para sistemas de comunicaciones inalámbricos de tercera generación (3G) que soportan el acceso de paquetes a alta velocidad (HSPA) o acceso de paquetes a alta velocidad evolucionado (HSPA+) .

Más particularmente, la invención descrita en el presente documento se refiere a un procedimiento y a un RNC para manejar congestión de tráfico en RAN de este tipo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El tráfico de conmutación por paquetes (PS) en redes de telecomunicaciones móviles ha aumentado drásticamente en los últimos años: asimismo lo ha hecho la adaptación de aplicaciones móviles y el uso de RAN de 3G con la introducción de nuevas tecnologías (HSPA, HSPA+) como portadora radio para tráfico de banda ancha móvil. Este crecimiento de tráfico de PS conduce a problemas de congestión, no sólo sobre la interfaz aérea (Uu) al equipo de usuario (UE) y la interfaz lub entre la estación base de 3G (es decir, el nodo B) y el controlador de red radio (RNC) , sino que también los medios de procesamiento dentro del RNC pueden llegar a congestionarse cuando se maneja el tráfico de usuario (y la señalización asociada a conexiones PS) .

Una posible solución consiste en tratar el aumento de tráfico con un aumento en la capacidad de plano de usuario de RNC (en otras palabras, introduciendo más componentes de RNC) . Eso es poco atractivo porque el gran aumento simultáneo en el gasto de capacidad de red (es decir, CAPEX) genera poco aumento en los beneficios de servicio, puesto que el modelo económico principal para tarificar a los usuarios de servicios de PS se basa habitualmente en la tarifa plana o subversiones de esta tasa. Al mismo tiempo, las tasas de transmisión de datos elevadas soportadas por HSPA, HSPA+ están aumentando el rendimiento global que puede conseguirse por los usuarios.

Además, mediciones de sobrecarga dentro de RNC se aplican a todos los tipos de tráfico independientemente de su valor para el usuario o el operador de red, puesto que estas mediciones están normalmente orientadas para proteger el funcionamiento de RNC. Por consiguiente, afectan al tráfico útil y no útil de la misma manera.

Por otro lado, la diferenciación de calidad de servicio (QoS) se aplica actualmente en otras partes no relacionadas de redes de telecomunicaciones celulares, como por ejemplo: las interfaces Uu y lub y las redes de transporte. En este contexto, la expresión "diferenciación de calidad de servicio (QoS) " se refiere a la capacidad de proporcionar un tratamiento diferente a diferentes clases de tráfico (o servicio) , dependiendo de sus respectivos perfiles de QoS. Un perfil de QoS representa un conjunto de garantías, que se requieren por una clase particular de tráfico/servicio en un conjunto de parámetros de QoS.

Sin embargo, cuando el cuello de botella es el RNC, no hay ninguna diferenciación de QoS sino que todos los usuarios y el tráfico se tratan de la misma manera.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Esta invención sirve para solucionar el problema anteriormente mencionado proporcionando un controlador de red radio (RNC) con un procedimiento para reducir de manera dinámica el tráfico en el dominio de conmutación por paquetes (PS) (tráfico por paquetes) de redes móviles de área amplia de 3G con el fin de optimizar los recursos para el plano de usuario así como el tráfico de plano de control manejado por el RNC, de modo que los operadores de red móvil pueden ahorrar costes o posponer inversiones en la capacidad de RNC.

Para este fin, la presente propuesta se basa en el uso de parámetros de diferenciación de QoS como una manera de controlar los recursos de plano de usuario y la capacidad de plano de control del RNC. Normalmente se especifican los siguientes parámetros de perfil de QoS, definiendo diferentes clases de tráfico: prioridad de manejo de tráfico, tasa de transmisión de bits máxima, tasa de transmisión de bits garantizada y latencia. La calidad de servicio (QoS) se ha usado hasta ahora como un procedimiento para controlar la congestión en la interfaz (lub) con el nodo B, aunque nunca se ha propuesto usarla para tratar el tráfico de RNC.

- en el plano de usuario de RNC reduciendo el tráfico de las conexiones PS en funcionamiento, empezando desde los UE con la prioridad de QoS más baja (usuarios de bronce) y que usa el rendimiento global más alto

- en el plano de control de RNC reduciendo la posibilidad de establecer nuevas conexiones PS para los UE con la prioridad de QoS más baja (usuarios de bronce) y, si el RNC permanece en un estado en el que se determina que la congestión de tráfico es inaceptablemente probable, procediendo de la misma manera con los otros UE en el orden de prioridad de QoS (usuarios de plata y finalmente usuarios de oro) .

La reducción de tráfico de plano de usuario puede realizarse tanto para el enlace ascendente como el enlace descendente. La reducción del tráfico de las conexiones PS en funcionamiento se consigue ralentizando los protocolos TCP en dichas conexiones PS del RNC.

En el enlace descendente (DL) , esto puede realizarse descartando las unidades de datos de servicio (SDU) .

Con el fin de reducir el tráfico de plano de usuario en el UL, el RNC puede disminuir el número de concesiones de planificación, es decir, el número de ocasiones/oportunidades en las que se concede permiso para cargar a cualquier UE dado en los canales E-DCH y el mecanismo es similar al usado en el DL: empezando la reducción de concesiones para las peticiones... [Seguir leyendo]

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Un procedimiento para reducir la congestión de tráfico en controladores de red radio, en el que se solicita en un controlador de red radio (RNC) , que maneja tráfico de datos en un plano de usuario y un plano de control, el establecimiento de al menos una conexión conmutada por paquetes de al menos un usuario, teniendo dicho al menos un usuario un respectivo perfil de QoS con parámetros que incluyen parámetro de prioridad así como un rendimiento global medido promedio, comprendiendo el procedimiento: -medir un valor de carga de tráfico en el controlador de red radio (RNC) ; -comparar el valor medido de carga de tráfico con al menos un umbral de carga; y -si el valor medido de carga de tráfico supera el al menos un umbral de carga, reducir el tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas para cada usuario según el perfil de QoS del usuario, desde el valor del parámetro de prioridad más bajo hasta el valor más alto. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que, si el valor de carga de tráfico se mide en el plano de usuario del controlador de red radio (RNC) , la reducción del tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas para cada usuario sigue un orden de los usuarios de acuerdo al rendimiento global medido promedio desde el de valor más alto hasta el de valor más bajo. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que la reducción de tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas para cada usuario sigue un orden de los usuarios según una combinación configurable tanto de parámetros de perfil de QoS como del rendimiento global medido promedio. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, en el que, si el valor medido de carga de tráfico en el plano de usuario es igual o inferior a un segundo umbral de carga durante un cierto intervalo de tiempo, se detiene la reducción de tráfico transportado sobre las conexiones establecidas por conmutación de paquetes. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que la reducción de tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas se realiza en el enlace descendente y comprende descartar unidades de datos de servicio de usuarios del protocolo de control de transporte en una proporción configurable. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la proporción de unidades de datos de servicio descartadas depende del parámetro de prioridad del perfil de QoS del usuario.

7. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, en el que la proporción de unidades de datos de servicio descartadas se aumenta o reduce en un valor específico que depende de la comparación de un cierto umbral de carga con el valor de carga de tráfico en el plano de usuario medida en el enlace descendente.

8. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que la reducción de tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas se realiza en el enlace ascendente y comprende disminuir concesiones de planificación en canales dedicados mejorados asignados a usuarios un número configurable.

9. El procedimiento según la reivindicación 8, en el que el número de concesiones de planificación depende del parámetro de prioridad del perfil de QoS del usuario.

1O. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, en el que el número de concesiones de planificación se aumenta o reduce en un valor específico que depende de la comparación del valor medido de carga de tráfico en el plano de usuario en el enlace ascendente con respecto a un cierto umbral de carga.

11. El procedimiento según cualquier reivindicación anterior, en el que, si el valor de carga de tráfico se mide en el plano de control del controlador de red radio (RNC) , y supera un umbral de carga de control, la reducción de tráfico transportado sobre conexiones por conmutación de paquetes establecidas comprende reducir el número de establecimientos finalizados de conexiones por conmutación de paquetes solicitadas por los usuarios con el valor más bajo del parámetro de prioridad.

12. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la reducción del número de establecimientos finalizados de conexiones por conmutación de paquetes comprende rechazar peticiones de conexión de control de recursos radio para la conmutación por paquetes de los usuarios durante un determinado periodo de tiempo.

13. El procedimiento según la reivindicación 12, en el que el periodo de tiempo se determina dependiendo del parámetro de prioridad del perfil de QoS del usuario.