PROCEDIMIENTO PARA OPTIMIZAR LA TRANSMISIÓN DE DATOS EN UNA RED DE COMUNICACIÓN CELULAR.

Procedimiento para optimizar la transmisión de datos en una red de comunicación celular.

La invención se refiere a una red de comunicación celular que sirve a terminales o dispositivos móviles y al modo de optimizar la conmutación entre acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] y acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda única [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access - SC-HSUPA], y viceversa. La presente invención efectúa la reconfiguración a HSUPA de doble celda o celda única dependiendo de la potencia del UE, la capacidad disponible en las celdas, datos suficientes del UE y consumo de batería del UE.

PROCEDIMIENTO PARA OPTIMIZAR LA TRANSMISIÓN DE DATOS EN UNA RED DE COMUNICACIÓN CELULAR

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un procedimiento para la optimización de la transmisión ascendente de datos en una red de comunicaciones mediante el uso de técnicas de conmutación del modo de transmisión.

El objeto de la invención consiste en proporcionar un procedimiento que determine si se debe activar un conmutador del modo de transmisión, tanto de celda única (single cell) a doble celda (dual cell) como al contrario, de doble celda a celda única.

ANTECEDENTES

El canal dedicado mejorado (Enhanced Dedicated Channel o E-DCH –también conocido como Acceso ascendente de paquetes a alta velocidad o HSUPA-) es un canal de transporte ascendente usado en la tecnología UMTS para mejorar la capacidad y el flujo (throughput) de datos y reducir los retrasos en canales dedicados en el enlace ascendente (UL) . La máxima velocidad teórica de transferencia de datos en el enlace ascendente (Uplink, UL) que se puede lograr usando HSUPA es de 5, 7 Mbps a través del uso de la modulación de codificación por desplazamiento de fase en cuadratura (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK) y un intervalo de tiempo de transmisión (Transmission Time Interval, TTI) en una celda única del sistema universal de telecomunicaciones móviles (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS) .

En la versión 7 de la 3GPP, se introdujo el uso de la 16QAM (modulación de amplitud en cuadratura) , lo que permitió la posibilidad de doblar la velocidad máxima. Y, finalmente, en la versión 9 del 3GPP, se introdujo la posibilidad de transmitir en más de un canal/celda UTRA de forma simultánea. Esto permite la posibilidad de transmitir en dos portadoras/celdas al mismo tiempo, de modo que, en caso de que no exista un límite en la potencia del equipo del usuario (User Equipment, UE) y haya datos suficientes para usar por completo ambos recursos de celda en las dos portadoras, la velocidad de transferencia de datos se puede doblar en un lugar específico. Esto se conoce como modo de celda doble para HSUPA.

La conmutación del modo de celda única al de doble celda supone un mayor consumo de energía para los UE debido a la mayor sección de encabezado (overhead) en el plano de control, así como al mayor flujo en el plano del usuario. Además, la conmutación del modo de celda única al de doble celda en ocasiones podría dar lugar a la sobrecarga de la celda si no se gestiona de manera correcta; en muchos casos, la velocidad de transferencia de datos necesaria para el UL la puede facilitar una única celda sin que haga falta conmutar al modo de funcionamiento de doble celda en el UL.

El problema consiste en saber cuándo resulta más eficiente pasar a la transmisión de doble celda desde la transmisión de celda única, y viceversa, y las soluciones existentes son estáticas, no dinámicas dependiendo de las conexiones y las condiciones radioeléctricas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

De acuerdo con una forma de realización de la invención, se proporciona un procedimiento para permitir la conmutación entre el modo de celda única y el de doble celda de un modo eficiente, resolviendo los problemas mencionados anteriormente, según la reivindicación 1. El procedimiento descrito en la presente 50 memoria descriptiva propone una solución al problema de encontrar la configuración óptima para un determinado equipo de usuario [User Equipment – UE] en el enlace ascendente entre la configuración de celda única y de celda doble.

El procedimiento de optimización de la presente invención se basa en una reconfiguración entre el modo de 55 doble celda y de celda única llevado a cabo a nivel del RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica].

El RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica] es capaz de tomar la decisión usando mediciones/parámetros recibidos a través de la señalización estandarizada existente procedentes del UE o el Nodo B, junto con parámetros configurados directamente dentro del RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica]. Si no se dispone de las mediciones o parámetros necesarios en el RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica] a través de mecanismos estandarizados existentes, se requiere una nueva señalización dirigida al RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica] y procedente del Nodo B o el equipo del usuario [User Equipment – UE].

El procedimiento de la invención se basa en las tres etapas principales que se indican a continuación:

En primer lugar, una evaluación de la potencia disponible en el equipo del usuario [User Equipment – UE]:

hay suficiente potencia para activar la celda doble en el UE? Esto se puede determinar usando los siguientes datos de entrada:

a) Tolerancia de potencia del equipo del usuario [User Equipment Power Headroom – UPH]: Esta es una medición (medida en dB) facilitada por el equipo del usuario [User Equipment – UE] al Nodo B. 15 Indica la diferencia de potencia entre la máxima potencia disponible en el equipo del usuario [User Equipment – UE] y la potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] transmitida en ese momento. Esta es una medición del UE existente definida en el estándar 3GPP.

b) Mediciones de potencia de código de señal recibida [Received Signal Code Power – RSCP]:

Esta es una medición (medida en dBm) de la potencia de código de la señal recibida [Received Signal Code Power – RSCP] del canal piloto común [Common Pilot Channel – CPICH] recibido por el equipo del usuario [User Equipment – UE], y se le comunica al RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica]. Esta es una medición del UE existente definida en el estándar 3GPP.

c) Pérdida de trayecto (Pathloss) : Se puede calcular a partir de la medición de potencia de código de señal recibida [Received Signal Code Power – RSCP] (en dB) comunicada al RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica], o a partir de la comparación de la UPH y la potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] recibida en el Nodo B. Ambos valores son en dB.

La evaluación de si hay suficiente potencia disponible para los datos se puede realizar usando la siguiente fórmula:

Pdata=UE_power_max-TxpowerDPCCH_primar y Carrier-TxpowerHS-

PCCH_primar y Carrier-TxpowerE-DPCCH_primar y Carrier- PowerDPCCH_secondar y Carrier-Margin_for_CP Power

O

Pdata = UE_Power_Headroom –TxPowerDPCCH_secondar y Carrier – Margin_for_CP Power

En las que:

• UE_power_max: es la potencia máxima de salida del UE; normalmente es 23 dBm. 45

• TxpowerDPCCH_primar y Carrier: se define como la potencia usada por el UE para los canales de control normales en la portadora principal. Se puede calcular con la potencia del DPCCH recibida por el Nodo B más la pérdida de trayecto (definida más arriba, en el punto c) .

• TxpowerHS-DPCCH_primar y Carrier: es la potencia usada por el UE para los canales de control HSDPA en la portadora principal. Se puede calcular con la potencia del HS-DPCCH recibida por el Nodo B más la pérdida de trayecto (definida más arriba, en el punto c) .

• TxpowerE-DPCCH_primar y Carrier: es la potencia usada por el UE para los canales de control

E-DCH en la portadora principal. Se puede calcular con la potencia del E-DPCCH recibida por el Nodo B más la pérdida de trayecto (definida más arriba, en el punto c) .

• TxpowerDPCCH_secondar y Carrier: dicha potencia de transmisión [Tx] de una portadora secundaria [TxpowerDPCCH_secondar y Carrier] es potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] transmitida en la portadora secundaria cuando el equipo del usuario [User Equipment – UE] se encuentra en modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA]. Este elemento se puede estimar a través de alguna comparación con la TxpowerE-DPCCH_primar y Carrier o bien por otros medios independientes.

En dichos medios independientes la estimación se realiza basándose en la “pathloss” (véase el anterior punto c) , usando mediciones de potencia de código de señal recibida [Received Signal Code Power – RSPC] (véase el punto b) de la portadora principal o bien de la portadora secundaria.

• UE_Power_Headroom: es la máxima potencia de salida... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para optimizar la transmisión de datos en una red de comunicación celular llevando a cabo una reconfiguración entre el modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA] y el modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda única [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access – SC-HSUPA] realizada a nivel del controlador de red radioeléctrica [Radio Network Controller – RNC], caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

determinación de un valor del nivel de potencia del equipo del usuario [User Equipment – UE],

determinación de una cantidad de datos en el equipo del usuario [User Equipment – UE] para ser transmitidos,

determinación de un valor de carga de al menos una de las celdas,

conmutación de [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA] a [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access – SC-HSUPA] cuando se cumple al menos una de las siguientes condiciones:

se determina que el nivel de potencia disponible del equipo del usuario [User Equipment – UE] se encuentra por debajo de un valor umbral de potencia necesario para realizar la conmutación,

- la cantidad de datos que se van a transmitir se encuentra por debajo de un valor umbral de datos,

se determina que la cantidad de usuarios asignados se encuentra por debajo de un valor umbral de usuarios asignados, y

- se determina que un valor de flujo de celda se encuentra por debajo de un valor umbral de flujo de celda.

2. Procedimiento para optimizar la transmisión de datos en una red de comunicación celular llevando a cabo una reconfiguración entre el modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA] y el modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda única [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access – SC-HSUPA] realizada a nivel del controlador de red radioeléctrica [Radio Network Controller – RNC], caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

determinación de un valor del nivel de potencia del equipo del usuario [User Equipment – UE],

determinación de una cantidad de datos en el equipo del usuario [User Equipment – UE] para ser 40 transmitidos,

determinación de un valor de carga de al menos una de las celdas,

conmutación del modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda única [Single Cell

High-Speed Uplink Packet Access – SC-HSUPA] al modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA] cuando se cumple al menos una de las siguientes condiciones:

- se determina que el nivel de potencia disponible del equipo del usuario [User Equipment – UE] se 50 encuentra por encima de un valor umbral de potencia necesario para realizar la conmutación,

- la cantidad de datos que se van a transmitir se encuentra por encima de un valor umbral de datos, y

3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la 55 determinación del nivel de potencia en el equipo del usuario [User Equipment – UE] se lleva a cabo mediante al menos una de las siguientes etapas:

medición de una tolerancia de potencia del equipo del usuario [User Equipment Power Headroom – UPH] comunicada por el equipo del usuario [User Equipment – UE] a un Nodo B, que está relacionada con una diferencia de potencia entre la potencia máxima disponible en el equipo del usuario [User Equipment – UE] y la potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] transmitida en el momento presente,

medición de una potencia de código de señal recibida [Received Signal Code Power – RSPC] de la potencia de código de señal recibida [Received Signal Code Power – RSPC] del canal piloto común [Common Pilot Channel – CPICH] recibida por el equipo del usuario [User Equipment – UE], comunicada al RNC [Radio Network Controller: controlador de red radioeléctrica], y

medición de una potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] por equipo de usuario [User Equipment – UE] recibida en el Nodo B.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] por equipo del usuario [User Equipment – 15 UE] recibida en el Nodo B se mide mediante al menos una de las siguientes fórmulas:

[Pdata = [UE Power Max] – [Tx Power DPCCH Primar y Carrier] – [Tx Power HSDPCCH primar y carrier] - [Tx Power EDPCCH primar y Carrier] –

[Tx Power DPCCH secondar y carrier] – [Margin for CP Power]

y

[Pdata = [UE Power Headroom]-

[Tx Power DPCCH secondar y Carrier] – [Margin for CP Power]

siendo:

[UE power max] una potencia máxima de salida del equipo del usuario [User Equipment – UE],

[Tx Power DPCCH primar y Carrier] una potencia usada por el equipo del usuario [User Equipment – UE] para los canales de control normal en la portadora principal,

[Tx Power HSDPCCH primar y Carrier] una potencia usada por el equipo del usuario [User Equipment – UE] para los canales de control HSDPA en la portadora principal,

[Tx Power EDPCCH primar y Carrier] una potencia usada por el equipo del usuario [User Equipment – UE] para los canales de control E-DCH en la portadora principal,

[Tx Power DPCCH secondar y Carrier] es la potencia del canal físico de control dedicado [Dedicated Physical Control Channel – DPCCH] transmitida en la portadora secundaria cuando el equipo del usuario [User Equipment – UE] se encuentra en modo de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access – DC-HSUPA],

[UE Power Headroom] una potencia máxima de salida del equipo del usuario [User Equipment – UE], y

[Margin for CONTROL DE POTENCIA Power] un parámetro estático relacionado con una potencia restante disponible para la transmisión de datos en la portadora secundaria.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que la determinación de la cantidad de datos que se van a transmitir se lleva a cabo mediante al menos uno de los siguientes procedimientos:

uso de una información de planificación señalizada a través de un control de acceso al medio [Media Access Control – MAC] desde el equipo del usuario [User Equipment – UE] al Nodo B para indicar la cantidad de datos que se vayan a enviar disponibles en el equipo del usuario [User Equipment – UE],

uso de un "bit feliz" senalizado a traves del control de acceso al medio [Media Access Control - MAC] desde el equipo del usuario [User Equipment - UE] al Nodo B, y uso de temporizadores en el Nodo B para determinar que una cantidad de datos transmitidos por el equipo del usuario en un cierto periodo de tiempo [User Equipment - UE] esta superando un cierto volumen de datos durante un periodo de tiempo predeterminado.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que el valor de carga de al menos una de las celdas se determina mediante al menos uno de los siguientes procedimientos: determinación de un numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access - HSUPA], estando dichos usuarios con una configuración de portadora de acceso de radio [Radio Access Bearer - RAB] de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access - HSUPA], y determinación de un flujo de celda transportado por al menos una de las celdas.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access - HSUPA] lo suministra el controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC].

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la reconfiguración de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda unica [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access - SC-HSUPA] a acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [DC- HSUPA], por medio del controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC], cuando el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access

- HSUPA] mas un numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda

[Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] es mayor que un valor umbral bajo de enlace ascendente definido [Total HSUPA DC-HSUPA Users Threshold UP LOW].

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la reconfiguración de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink 35 Packet Access - DC-HSUPA] a acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda unica [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access - SC-HSUPA], por medio del controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC], cuando el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access - HSUPA] mas el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] es

mayor que un valor umbral bajo de enlace descendente definido [Total HSUPA DC-HSUPA Users Threshold DOWN LOW].

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la reconfiguración de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink 45 Packet Access - DC-HSUPA] a acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda unica [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access - SC-HSUPA], por medio del controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC] y comenzando por los usuarios de un acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] con una actividad mas baja y/o los usuarios con calidad de servicio [Quality of Service - QoS] de prioridad mas baja, cuando el

numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access

- HSUPA] mas el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] es mayor que un valor umbral alto de enlace descendente definido [Total HSUPA DC-HSUPA Users Threshold DOWN HIGH].

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la reconfiguración de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda unica [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access - SC-HSUPA] a usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA], por medio del controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC] cuando el numero de usuarios de acceso ascendente de 60 paquetes a alta velocidad [High-Speed Uplink Packet Access - HSUPA] mas el numero de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access -DC-HSUPA] es mayor que un flujo medio de un valor umbral alto de enlace ascendente definido [Total HSUPA DC-HSUPA Users Threshold UP HIGH] a lo largo de un periodo definido y/o los usuarios de mayor prioridad de QoS.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende la reconfiguración de usuarios de acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de doble celda [Dual Cell High-Speed Uplink Packet Access - DC-HSUPA] a acceso ascendente de paquetes a alta velocidad de celda unica [Single Cell High-Speed Uplink Packet Access -SC-HSUPA], por medio del controlador de red radioelectrica [Radio Network Controller - RNC] cuando el flujo de celda para un incremento de ruido determinado se encuentra por debajo de un umbral..