MÉTODO PARA LA REDUCCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO Y LA INTERFERENCIA RADIO EN UN NODO DE ACCESO RADIO.

Método para la reducción del consumo energético y la interferencia radio en un nodo de acceso radio.

Comprende encender y apagar al menos parte de dicho nodo de acceso radio, tal como una sección radio de funcionalidad de femtonodo y/u otras secciones radio, en función de, respectivamente, la recepción por dicho nodo de acceso radio, de una señal radio transmitida por un dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico, o la ausencia de una recepción de este tipo, en el que dicha señal radio es una señal radio de baja potencia transmitida por una interfaz radio de baja potencia de dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico.

Método para la reducción del consumo energético y la interferencia radio en un nodo de acceso radio.

Campo de la técnica La presente invención se refiere en general a un método para la reducción del consumo energético y la interferencia radio en un nodo de acceso radio, y más particularmente a un método que comprende encender o apagar secciones radio del nodo de acceso radio en función de la recepción o ausencia de la recepción de señales radio de baja potencia.

La invención está concebida en particular para proporcionar capacidades de comunicación de red en interiores, y en particular en domicilios y pequeñas oficinas.

Estado de la técnica anterior

Para proporcionar dichas capacidades de comunicación de red, la tecnología actual se basa en encaminadores ADSL, que incluyen la funcionalidad de acceso a la red de operadora de telecomunicación, y la conectividad en interiores por cable (por ejemplo Ethernet [lJ soportada en cable UTP) e inalámbrica (por ejemplo Wi-Fi IEEE 802.11 [2J) .

Otra tecnología existente para esta aplicación se basa en la utilización de una fibra para el acceso del domicilio a la de la operadora (FTTH) , implementando normalmente una red de tipo GPON. En este caso, el dispositivo de conexión de red instalado en el local del cliente es un ONT [3J. El ONT proporciona conectividad a la red de acceso, y conectividad por cable en interiores por medio de interfaces Ethernet y cables UTP. En este caso, si se requiere conectividad por cable, un encaminador Wi-Fi externo está normalmente conectado a uno de los puertos Ethernet de ONT.

Otra solución existente para proporcionar conectividad en interiores es una pasarela inalámbrica híbrida, un equipo que integra un módem de acceso inalámbrico móvil (por ejemplo, un módem HSPA) , y conectividad Ethernet por cable y Wi-Fi inalámbrico para interiores.

Otra solución que está utilizándose para proporcionar conectividad inalámbrica en interiores es el ferntonodo o ferntocélula, denominado Nodo B Doméstico o eNodo B Doméstico en especificaciones 3GPP [ 4] . Un ferntonodo es una estación base simplificada que proporciona cobertura inalámbrica móvil en el local del cliente, y que está conectada a la red principal de la operadora de telecomunicación a través de la red de acceso de cobre o fibra.

Por otro lado, Telefónica ha presentado las solicitudes de patente espafiola P200800878 y P200802049 que describen un "Nodo de Acceso Radio", un equipo rnulti-radio y rnulti-interfaz para proporcionar funcionalidades de acceso y capacidades de conexión de red en interiores, basándose en un disefio modular en el que se insertan módulos insertables simples en una unidad base con el fin de afiadir nuevas interfaces de comunicación, implementando tecnología radio definida mediante software para actualizar las funcionalidades de inserción a nuevas versiones de las interfaces de comunicación. En este contexto, puede considerarse un ferntonodo corno una versión simplificada de un nodo de acceso radio.

Telefónica ha presentado también la solicitud de patente P200930549, que describe una implementación particular del "Nodo de Acceso Radio", en la que se recibe un multiplexado de contenido rnultirnedia DVB-T desde una red de acceso basada en fibra en el "Nodo de Acceso Radio", y el "Nodo de Acceso Radio" transmite de forma inalámbrica un subconjunto de este rnultiplexado por medio de una interfaz radio DVB-T modificada que funciona en la banda ISM de 5 GHz.

Problemas de las soluciones existentes:

Cualquier implementación técnica para proporcionar conectividad inalámbrica de interiores debe hacer frente a la interferencia radio generada desde otros dispositivos radio en el área vecina. Una interferencia radio es cualquier sefial radio

no deseada que se solapa con la señal deseada y reduce su relación señal a interferencia y ruido (SINR) , degradando así el rendimiento global que puede conseguirse.

Algunas interfaces radio de comunicaciones de interiores inalámbricas implementan técnicas para hacer frente a interferencia radio. Por ejemplo, Wi-Fi IEEE 802.11n implementa una técnica de selección de frecuencia dinámica con el fin de seleccionar canales no ocupados. Otros ejemplos son los algoritmos de planificador de gestión de recursos radio que pueden aplicarse en ferntonodos de evolución a largo plazo (LTE, Long Term Evolution) [5], que asignan a cada equipo de usuario los mejores recursos radio en cada momento, teniendo en cuenta las condiciones de propagación y el nivel de interferencia.

En general éstos son métodos reactivos, ya que intentan hacer frente a la interferencia existente aunque no implementan ningún método para reducirla realmente. El mejor método, tal corno se describe en esta solicitud de patente, es uno preventivo que busca reducir las emisiones radio no deseadas cuando pueden evitarse. Esto puede realizarse si las radios interferentes se apagan cuando no son necesarias, en particular cuando el cliente no está en el domicilio.

El mejor método preventivo de interferencia radio, tal corno se propone en esta invención, es encender el ferntonodo, o cualquier interfaz radio que podría ser soportada por un nodo de acceso radio, sólo cuando el usuario está en su local (domicilio, oficina) , y actualmente no hay ninguna solución que implemente este método.

Por otro lado, cuando el ferntonodo o cualquier otra sección radio está irradiando cuando el cliente no está cerca, también da corno resultado un consumo energético innecesario, que podría reducirse si se implementara algún método de apagado.

Se han propuesto algunas implementaciones para apagar la sección radio de un ferntonodo cuando el usuario no está en la vecindad de su ferntonodo [6] [7]; estas soluciones detectan cuándo el equipo de usuario está residiendo en la rnacrocélula

más cercana del femtonodo, con el fin de decidir cuándo encender

o apagar el femtonodo. Cuando el equipo de usuario no está residiendo en una macrocélula predefinida se supone que está lejos del domicilio y el femtonodo se apaga, y cuando el equipo de usuario entra en su macrocélula predefinida, se supone que está en la vecindad de su femtonodo correspondiente, que se enciende. Sin embargo, estas implementaciones tienen poco valor cuando el equipo de usuario reside normalmente en la macrocélula predefinida, algo muy habitual en macrocélulas suburbanas y rurales que proporcionan una cobertura amplia, o que puede suceder en áreas urbanas densas dependiendo de los hábitos del cliente o el escenario de uso.

Otra implementación existente [8] apaga la sección de transceptor del femtonodo cuando no está soportando ninguna conexión activa con un equipo de usuario. Con el fin de encender el femtonodo cuando debe soportar una conexión activa, esa implementación se basa en la ayuda de la macrocélula más cercana que da servicio; esa macrocélula que da servicio detecta cuándo un equipo de usuario que está incluido en el grupo de abonados cerrado de la femtocélula intenta establecer una conexión activa con la macrocélula, y en ese caso envía una indicación al femtonodo para encender, a través de la entidad de gestión de movilidad y la denominada interfaz Sl, y entones traspasa la conexión activa a la femtocélula. El problema de esta solución es que en el caso de que el equipo de usuario pertenezca a muchos grupos de abonados cerrados dentro del área de cobertura de la macrocélula, la macrocélula no podrá saber de ninguna manera qué femtocélula debe encenderse. Otro problema es que el equipo de usuario puede establecer una conexión activa con la macrocélula cuando no está dentro del área de cobertura potencial de la femtocélula, y por tanto esa solución encenderá la femtocélula de forma innecesaria. Otro problema es que la implementación requiere un tráfico de señalización elevado a través de la interfaz Sl y carga la entidad de gestión de movilidad.

Otra implementación [ 9] se basa en un servidor de activación, que enciende o apaga de forma remota la sección de transceptor del femtonodo. El criterio para que el servidor de activación encienda o apague la sección de transceptor del femtonodo es la ubicación del terminal de usuario, lo que conoce el servidor de activación a través de datos GPS notificados por el terminal de usuario, o deducidos a partir de la macrocélula en la que está residiendo el equipo de usuario. El problema de esta solución es que en muchas ocasiones el terminal de usuario no incluirá un receptor GPS, y que algún método de comunicación tendrá que implementarse para transportar los datos GPS hasta el servidor de activación. En el caso de que la información de ubicación se base en la...

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Método para la reducción del consumo energético y la interferencia radio en un nodo de acceso radio, que comprende el encendido o el apagado de al menos parte de dicho nodo de acceso radio en función de, respectivamente, la recepción por dicho nodo de acceso radio, de una señal radio transmitida por un dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico, o la ausencia de una recepción de este tipo, en el que dicho método está caracterizado porque dicha señal radio es una señal radio de baja potencia transmitida por una interfaz radio de baja potencia de dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico. Método según la reivindicación 1, en el que dicha al menos parte de dicho nodo de acceso radio para encender o apagar comprende al menos una sección radio de funcionalidad de femtonodo y/o al menos otra sección radio. Método según la reivindicación 2, en el que dicha al menos parte de dicho nodo de acceso radio para encender o apagar comprende también otras unidades funcionales. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha recepción de dicha señal radio de baja potencia por dicho nodo de acceso radio se realiza por medio de una interfaz radio de detección, comprendiendo dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico también una interfaz radio de detección, comprendiendo el método usar dichas interfaces radio de detección para establecer un enlace radio de corto alcance entre ellas, siendo dicha señal radio de baja potencia responsable, al menos en parte, de dicho establecimiento de enlace radio de corto alcance. Método según la reivindicación 4, en el que dicho encendido o apagado de al menos parte de dicho nodo de acceso radio se lleva también a cabo en función de, respectivamente, detectar el establecimiento/la presencia o la desconexión/ ausencia de dicho enlace radio de corto alcance.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha interfaz radio de baja potencia es una de una interfaz Bluetooth de baja energía, una interfaz de banda ultra ancha de baja potencia y una interfaz Zigbee de baja potencia.

7. Método según la reivindicación 6, cuando depende de la reivindicación 5, en el que dichas interfaces radio de detección son unas de interfaces radio IEEE 802.15.1 Bluetooth de tasa de transmisión de datos mejorada/tasa de transmisión básica, interfaces radio IEEE 802.15.1 Bluetooth de baja energía, interfaces radio IEEE 802.15.1 Bluetooth de baja energía que usan el perfil de proximidad para teléfonos móviles con el fin de realizar acciones automáticas, interfaces radio IEEE 802.15.4a de banda ultra ancha, conjuntos de características Zigbee PRO, otra solución basada en interfaces radio IEEE 802.15.4-2006 y otras interfaces radio de corto alcance.

8. Método según la reivindicación 5, que comprende llevar a cabo dicho encendido realizando las siguientes etapas: ajustar una interfaz radio de detección del nodo de acceso radio a un estado de aviso por defecto, en el que se emiten paquetes de aviso, mientras que su sección radio de funcionalidad de ferntonodo y 1º cualquier otra sección radio está en su estado apagado por defecto; ajustar la interfaz radio de detección del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico a un estado de iniciación por defecto en el que el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico está buscando paquetes radio de aviso emitidos desde cualquier interfaz radio de detección de nodos de acceso radio incluida en una lista de nodos de acceso radio accesibles; y:

- si corno resultado de dicha búsqueda se detectan paquetes de aviso en el dispositivo de procesamiento

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portátil inalámbrico, comprobar, por este último, si la identificación de interfaz radio de detección de nodo de acceso, o DRI-ID, incluida en los paquetes de aviso detectados está incluida en su lista de nodos de acceso radio accesibles, y si es así, cambiar las interfaces radio de detección tanto del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico corno del nodo de acceso radio a un estado de conexión en el que se establece dicho enlace radio de corto alcance.

Método según la reivindicación 8, en el que si las interfaces radio de detección del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico y el nodo de acceso radio pierden el estado de conexión, estando desconectado dicho enlace radio de corto alcance, el método comprende hacer que vuelvan a su respectivo estado de iniciación y aviso, y la sección radio de funcionalidad de ferntonodo de nodo de acceso radio y 1º cualquier otra sección radio se apaga. Método según la reivindicación 8, en el que si corno resultado de dicha búsqueda de paquetes radio de aviso la interfaz radio de detección de dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico no detecta ningún paquete de aviso desde ningún nodo de acceso radio incluido en dicha lista de nodos de acceso radio accesibles, el método comprende mantenerla en el estado de iniciación. Método según la reivindicación 8, en el que si corno resultado de dicha búsqueda de paquetes radio de aviso la interfaz radio de detección de dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico no detecta ningún paquete de aviso desde ningún nodo de acceso radio incluido en dicha lista de nodos de acceso radio accesibles, el método comprende comprobar, durante un tiempo predeterminado, por medio del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico, si el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico está residiendo en algunas de las rnacrocélulas incluidas en una lista de macrocélulas solapadas femto, y: si no está residiendo en ninguna de dichas macrocélulas, el método comprende determinar mediante el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico que este último no está ni en la vecindad de su femtonodo ni reside en el mismo, entonces conmutar su interfaz radio de detección al estado en espera y comunicarse con el nodo de acceso radio para hacer que conmute su interfaz radio de detección al estado en espera; si está residiendo en cualquiera de dichas macrocélulas, el método comprende determinar mediante el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico que este último está en la vecindad de su femtonodo aunque no reside en el mismo, entonces conmutar su interfaz radio de detección al estado de iniciación y comunicarse con el nodo de acceso radio para hacer que conmute su interfaz radio de detección al estado de aviso;

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende actualizar una lista de macrocélulas solapadas femto almacenadas en dicho nodo de acceso radio inmediatamente tras el apagado de su sección de transmisor radio de femtonodo y antes del apagado de su sección de receptor radio de femtonodo.

13. Método según la reivindicación 10, 11 ó 12, que comprende, una vez que se ha establecido dicho enlace radio de corto alcance y está encendida la sección radio de funcionalidad de femtonodo y 1º cualquier otra sección radio, comprobar, durante un tiempo predeterminado, por medio del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico y el nodo de acceso radio, si el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico está residiendo en la funcionalidad de femtonodo de nodo de acceso radio, y si es así, conmutar las interfaces radio de detección del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico y el nodo de acceso radio a un estado en espera.

14. Método según la reivindicación 13, cuando depende de la reivindicación 11, en el que una vez transcurrido dicho tiempo predeterminado, dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico no está residiendo en la funcionalidad de femtonodo de nodo de acceso radio, el método comprende conmutar la interfaz radio de detección del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico a su estado de iniciación, la interfaz radio de detección del nodo de acceso radio a su estado de aviso, y apagar la sección radio de funcionalidad de femtonodo y/o cualquier otra sección radio.

15. Método según la reivindicación 13, cuando depende de la reivindicación 12, en el si transcurrido dicho tiempo predeterminado, dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico no está residiendo en la funcionalidad de femtonodo de nodo de acceso radio, el método comprende comprobar si la interfaz radio de detección de al menos el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico está en su estado de conexión, y:

si es así, el método comprende mantener la sección radio de funcionalidad de femtonodo de nodo de acceso radio y/o cualquier otra sección radio en su estado encendido; o si no es así, el método comprende conmutar la interfaz radio de detección del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico a su estado de iniciación, la interfaz radio de detección del nodo de acceso radio a su estado de aviso, y el apagado de la sección radio de funcionalidad de femtonodo y 1º cualquier otra sección radio.

16. Método según la reivindicación 11 ó 13, en el que en dicho estado en espera las interfaces radio de detección ni transmiten ni comprueban la recepción de ningún paquete radio.

17. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en

el que dicha recepción de dicha señal radio de baja potencia mediante dicho nodo de acceso radio se realiza por medio de una interfaz radio de detección soportada por identificación de radiofrecuencia de comunicaciones de campo próximo pasiva, o NFC-RFID, que comprende un dispositivo iniciador, y dicho dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico comprende también una unidad de interfaz radio de detección que comprende un dispositivo objetivo NFC-RFID, comprendiendo el método proporcionar mediante dicho dispositivo iniciador un campo de portadora y contestar al mismo, por medio del dispositivo objetivo, modulando el campo existente y enviando la señal modulada resultante al dispositivo iniciador, siendo dicha señal modulada dicha señal radio de baja potencia.

18. Método según la reivindicación 17, que comprende llevar a

cabo dicho encendido realizando las siguientes etapas: detectar mediante dicho dispositivo iniciador dicho dispositivo objetivo, estando incluida una identificación NFC, o NFCIDn, en dicha señal modulada resultante; y comprobar, el nodo de acceso radio, si la NFCIDn recuperada está incluida en una lista de equipos de usuario accesibles, y si es así, encender, por medio del nodo de acceso radio, su sección radio de funcionalidad de femtonodo y/o cualquier otra sección radio.

19. Método según la reivindicación 18, en el que una vez está encendida la sección radio de funcionalidad de femtonodo y/o cualquier otra sección radio, el método comprende comprobar, durante un tiempo predeterminado, por medio del dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico y el nodo de acceso radio, si el dispositivo de procesamiento portátil inalámbrico está residiendo en la funcionalidad de femtonodo de nodo de acceso radio, y:

si es así, mantener la sección radio de funcionalidad de femtonodo y/o cualquier otra sección radio en el estado

encendido; o si no está residiendo en la funcionalidad de ferntonodo, apagar la sección radio de funcionalidad de ferntonodo y/o cualquier otra sección radio.