Mecanismos de ahorro energético en una red heterogénea de radiocomunicaciones.

Método para añadir y/o retirar una célula de funcionamiento en una red heterogénea de radiocomunicacionesque tiene por lo menos dos tipos diferentes de células,

que incluyen un primer tipo de célula básica paraproporcionar cobertura básica de radiocomunicaciones y un segundo tipo de célula asociada a una célulabásica, en calidad de célula potenciadora de la capacidad, comprendiendo dicho método las etapas de:

- activar y desactivar selectivamente (S1) la célula potenciadora de la capacidad; cuando se interrumpe elfuncionamiento de la célula potenciadora de la capacidad, la célula no existe por vía aérea aunque semantiene información de configuración de célula, y cuando la célula potenciadora de capacidad se activa,se retransmite información de definición de célula y la célula vuelve a estar disponible a través de la interfazaérea; y

- comunicar (S2), sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2X2AP, una indicación de interrupción de funcionamiento y un mensaje de llamada de reactivación para laactivación de la célula potenciadora de capacidad, entre una estación base (200; eNB) que presta servicio ala célula potenciadora de capacidad y una estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica.

Mecanismos de ahorro energético en una red heterogénea de radiocomunicaciones

Campo técnico

La invención se refiere en general a redes celulares de radiocomunicaciones, y más particularmente a mecanismos de ahorro energético en una red heterogénea que tiene por lo menos dos tipos diferentes de células.

Antecedentes Los costes de energía son responsables de hasta la mitad de los gastos de funcionamiento de un operador de móviles, de modo que las soluciones de redes de radiocomunicaciones que mejoran la eficiencia energética no solamente son buenas para el medio ambiente, sino que también tienen sentido comercial para los operadores y sustentan negocios sostenibles y productivos.

El ahorro energético se puede lograr a través de una variedad de soluciones, como un diseño óptimo de la red tras un Análisis del Ciclo de Vida del Producto, creando soluciones de emplazamientos energéticamente eficaces y con la introducción del uso innovador de fuentes de energía alternativa para explotar la red.

En el ámbito del 3GPP, por ejemplo, no se acordó ninguna solución de ahorro energético durante el lapso de la Versión 8 (ni para acceso de radiocomunicaciones LTE ni para UMTS) y, en general, hasta el momento se ha discutido poco sobre ello.

Aunque el ahorro energético, como eslogan, apareció en la agenda de los encuentros de los grupos de trabajo de RAN 3GPP, hasta el momento no se ha presentado ninguna solución.

Por otro lado, debe considerarse que en el GSM existe la posibilidad de aplicar acciones de ahorro energético activando y desactivando una o más portadoras de 200 kHz, en la medida en la que, típicamente, se despliega más de una portadora de 200 kHz por célula, según la carga de la célula, y se pueden prever soluciones similares en el nivel de las portadoras para el WCDMA multi-portadora y en el LTE primeramente a partir de la Versión 10, en donde existe la agregación de portadoras. Por tanto, no existe ningún soporte de ahorro energético para el LTE en las primeras versiones o para el WCDMA sin la opción multi-portadora.

El documento WO 2009/068138 se refiere a un método de funcionamiento de una red de comunicaciones de móviles que tiene dos o más niveles de alimentación que se solapan, en donde un primer nivel de alimentación se define como el nivel estándar, el cual garantiza la disponibilidad de la red, y un segundo nivel de alimentación está desactivado (on/off) por lo menos parcialmente y/o temporalmente. La función de Gestión de Información de RAN (RIM) , que es un mecanismo que permite la transferencia de información entre nodos de la RAN por medio de la red central, se usa como la base de la comunicación para activar/desactivar las estaciones base.

Sumario Existe una necesidad general de mejoras en el campo del ahorro energético para redes de radiocomunicaciones.

La invención se refiere a mecanismos de soporte mediante los cuales redes de acceso de radiocomunicaciones, en las que se adoptan diferentes tipos de célula, pueden, de una manera auto-organizada, añadir y/o retirar células de funcionamiento, cuando sea necesario, con el fin de lograr ahorros energéticos, y sin alterar la disponibilidad del servicio.

Según un primer aspecto, se proporciona un método para añadir y/o retirar una célula de funcionamiento en una red heterogénea de radiocomunicaciones que tiene por lo menos dos tipos diferentes de células, que incluyen un primer tipo de célula básica para proporcionar cobertura básica de radiocomunicaciones y un segundo tipo de célula asociada a una célula básica, en calidad de célula potenciadora de la capacidad. El método comprende activar y desactivar selectivamente la célula potenciadora de la capacidad; cuando se interrumpe el funcionamiento de la célula potenciadora de la capacidad, la célula no existe por vía aérea aunque se mantiene información de configuración de célula, y cuando la célula potenciadora de capacidad se activa, se retransmite información de definición de célula y la célula vuelve a estar disponible a través de la interfaz aérea. El método comprende además comunicar, sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones (RNL) en el Protocolo de Aplicación X2 (X2AP) , una indicación de interrupción de funcionamiento y un mensaje de llamada de reactivación para la activación de la célula potenciadora de capacidad, entre una estación base que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad y una estación base que presta servicio a la célula básica.

De esta manera, se pueden lograr ahorros energéticos sin alterar la disponibilidad de servicio. De acuerdo con un segundo aspecto, se proporciona un método de funcionamiento de una estación base que presta servicio a una célula básica que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones. La célula básica tiene una relación de célula vecina con una célula asociada potenciadora de capacidad a la que presta servicio otra estación base. En el método, la estación base que presta servicio a la célula básica recibe una indicación sobre la Capa de Red de

Radiocomunicaciones (RNL) en el Protocolo de Aplicación X2 (X2AP) de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula asociada potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético, y mantiene información correspondiente de configuración de célula. La estación base que presta servicio a la célula básica envía un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones (RNL) en el Protocolo de Aplicación X2 (X2AP) a la estación base que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad asociada, cuando se decide que la estación base que presta servicio a la célula básica necesita que la célula potenciadora de capacidad se vuelva operativa.

Se proporciona también una estación base para llevar a cabo dicho método.

Esto proporciona soporte para ahorros de energía, mientras se puede mantener la disponibilidad del servicio.

Según un tercer aspecto, se proporciona un método de funcionamiento de una estación base que presta servicio a una célula potenciadora de capacidad, la célula potenciadora de capacidad tiene una relación de célula vecina con una célula básica asociada, que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones, a la que presta servicio otra estación base. En el método, la estación base que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad interrumpe el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético, aunque manteniendo información de configuración de célula, y envía una indicación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones (RNL) en el Protocolo de Aplicación X2 (X2AP) , de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad con fines relacionados con el ahorro energético, hacia la estación base que presta servicio a la célula básica. La estación base que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad recibe un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones (RNL) en el Protocolo de Aplicación X2 (X2AP) desde la estación base que presta servicio a la célula básica, solicitando a la célula potenciadora de capacidad que se vuelva operativa, y activa la célula potenciadora de capacidad basándose en el mensaje de llamada de reactivación.

Se proporciona también una estación base para llevar a cabo dicho método.

Esto proporciona ahorros energéticos, y el mantenimiento de la información de configuración de célula soporta una reactivación rápida y sencilla de la célula cuando es necesario.

Otras ventajas ofrecidas por la invención se apreciarán cuando se lea la siguiente descripción de realizaciones de la invención.

Breve descripción de los dibujos La invención, junto con objetivos y ventajas adicionales de la misma, se puede entender de la mejor manera haciendo referencia a la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los cuales:

la Fig. 1 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método para añadir y/o retirar una célula de funcionamiento en una red heterogénea de radiocomunicaciones que tiene por lo menos dos tipos diferentes de células.

La Fig. 2 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método para una estación base que presta servicio a una célula básica que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones.

La Fig. 3 es un diagrama de flujo esquemático de un ejemplo de un método para una estación base que presta servicio a una célula potenciadora de capacidad.

La Fig. 4 es un diagrama ejemplificativo y esquemático de señalización... [Seguir leyendo]

1. Método para añadir y/o retirar una célula de funcionamiento en una red heterogénea de radiocomunicaciones que tiene por lo menos dos tipos diferentes de células, que incluyen un primer tipo de célula básica para proporcionar cobertura básica de radiocomunicaciones y un segundo tipo de célula asociada a una célula básica, en calidad de célula potenciadora de la capacidad, comprendiendo dicho método las etapas de:

- activar y desactivar selectivamente (S1) la célula potenciadora de la capacidad; cuando se interrumpe el funcionamiento de la célula potenciadora de la capacidad, la célula no existe por vía aérea aunque se mantiene información de configuración de célula, y cuando la célula potenciadora de capacidad se activa, se retransmite información de definición de célula y la célula vuelve a estar disponible a través de la interfaz

aérea; y

- comunicar (S2) , sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP, una indicación de interrupción de funcionamiento y un mensaje de llamada de reactivación para la activación de la célula potenciadora de capacidad, entre una estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad y una estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica.

2. Método de funcionamiento de una estación base (100; eNB) que presta servicio a una célula básica que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones, teniendo dicha célula básica una relación de célula vecina con una célula asociada potenciadora de capacidad a la que presta servicio otra estación base (200; eNB) , comprendiendo dicho método las etapas de:

- la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica recibe (S11; S31) una indicación sobre

la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula asociada potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético, y mantiene información correspondiente de configuración de célula;

- la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica envía (S12; S33) un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP

a la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad asociada, cuando se decide que la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica necesita que la célula potenciadora de capacidad se vuelva operativa.

3. Método de la reivindicación 2, en el que la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica indica que necesita que la (s) célula (s) potenciadora (s) de capacidad se vuelva (n) operativa (s) por medio de dicho mensaje de llamada de reactivación en el protocolo X2AP, en donde dicho mensaje de llamada de reactivación es una Solicitud de Activación de Célula.

4. Método de la reivindicación 2, en el que dicha indicación se recibe en el procedimiento de Actualización de Configuración de eNB del protocolo X2AP.

5. Método de la reivindicación 4, en el que el motivo para la interrupción del funcionamiento como una acción

debida a fines relacionados con el ahorro energético se indica en el procedimiento de Actualización de Configuración de eNB.

6. Método de la reivindicación 2, en el que la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica toma (S32) una decisión de reactivación para activar la célula potenciadora de capacidad basándose en parámetros relacionados con la carga, de la célula básica, de manera que la decisión de activar la célula potenciadora de capacidad es inducida por entidades vecinas, en donde dicha decisión de reactivación para activar la célula potenciadora de capacidad se basa en estadísticas sobre la carga de la célula básica y/o acciones de equilibrado de carga que son activadas por la célula básica hacia la célula potenciadora de capacidad.

7. Método de la reivindicación 2, en el que la célula básica y la célula potenciadora de capacidad representan tipos diferentes de células en una red heterogénea de radiocomunicaciones, en donde la red heterogénea de 45 radiocomunicaciones tiene una Estructura Celular Jerárquica HCS, y la célula básica es una célula en una capa HCS inferior y la célula potenciadora de capacidad es una célula en una capa HCS superior.

8. Método de la reivindicación 2, en el que la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica y la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula asociada potenciadora de capacidad son elementos de red de radiocomunicaciones de tecnologías diferentes de acceso de radiocomunicaciones.

9. Estación base (100; eNB) adaptada para llevar a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8.

10. Método de funcionamiento de una estación base (200; eNB) que presta servicio a una célula potenciadora de capacidad, teniendo dicha célula potenciadora de capacidad una relación de célula vecina con una célula básica asociada, que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones, a la que presta servicio otra estación base (100; eNB) , comprendiendo dicho método las etapas de:

- la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad interrumpe (S21; S42) el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético, aunque manteniendo información de configuración de célula; y

- la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad envía (S22; S43)

una indicación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP, de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad con fines relacionados con el ahorro energético, hacia la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica,

- la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad recibe (S44) un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo

de Aplicación X2 X2AP desde la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica, solicitando a la célula potenciadora de capacidad que se vuelva operativa, y activa la célula potenciadora de capacidad basándose en el mensaje de llamada de reactivación.

11. Método de la reivindicación 10, en el que la interrupción del funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad se indica en el procedimiento de Actualización de Configuración de eNB del protocolo X2AP.

12. Método de la reivindicación 11, en el que el motivo de la interrupción del funcionamiento como una acción debida a fines relacionados con el ahorro energético se indica en el procedimiento de Actualización de Configuración de eNB.

13. Método de la reivindicación 10, en el que dicha etapa de interrupción de funcionamiento (S21; S42) de la célula es auto-activada, y la estación base (200; eNB) que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad toma (S41) una decisión de interrumpir el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad basándose en la carga de la célula potenciadora de capacidad.

14. Método de la reivindicación 10, en el que la célula básica y la célula potenciadora de capacidad representan tipos diferentes de células en una red heterogénea de radiocomunicaciones, en donde la red heterogénea de radiocomunicaciones tiene una Estructura Celular Jerárquica HCS, y la célula básica es una célula en una capa HCS inferior y la célula potenciadora de capacidad es una célula en una capa HCS superior.

15. Estación base (200; eNB) adaptada para llevar a cabo el método de cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14.

16. Estación base (100) que tiene medios (110) para prestar servicio a una célula básica que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones, y medios (120) para gestionar una relación de células vecinas entre dicha célula básica y una célula asociada potenciadora de capacidad a la que presta servicio otra estación base, en

donde dicha estación base (100) comprende:

- medios (130) para recibir una indicación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula asociada potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético, y para mantener información correspondiente de configuración de célula; y

- medios (140) para enviar un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP a la estación base que presta servicio a la célula potenciadora de capacidad asociada, cuando se decide que la estación base que presta servicio a la célula básica necesita que la célula potenciadora de capacidad se vuelva operativa.

17. Estación base (200; eNB) que tiene medios (210) para prestar servicio a una célula potenciadora de capacidad,

y medios (240) para gestionar una relación de células vecinas entre dicha célula potenciadora de capacidad y una célula básica asociada, que proporciona cobertura básica de radiocomunicaciones, a la que presta servicio otra estación base (eNB) , en donde dicha estación base (200; eNB) comprende:

- medios (220) para interrumpir el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad por vía aérea con fines relacionados con el ahorro energético y para enviar una indicación sobre la Capa de Red de

Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP, de que se ha interrumpido el funcionamiento de la célula potenciadora de capacidad con fines relacionados con el ahorro energético, hacia la estación base (eNB) que presta servicio a la célula básica;

- medios (230) para mantener información de configuración de célula correspondiente de la célula potenciadora de capacidad;

- medios (225) para recibir un mensaje de llamada de reactivación sobre la Capa de Red de Radiocomunicaciones RNL en el Protocolo de Aplicación X2 X2AP desde la estación base (100; eNB) que presta servicio a la célula básica, solicitando que la célula potenciadora de capacidad se vuelva operativa, y para activar la célula potenciadora de capacidad basándose en el mensaje de llamada de reactivación.