SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA GESTIONAR EL TRÁFICO EN UNA RED DE COMUNICACIONES MÓVILES.

La invención se refiere a un sistema y un procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles.

El sistema comprende al menos dos estaciones base (BTS1, BTS2) que comprenden sus intervalos de tiempo (TS) respectivos sincronizados y que están configuradas para proporcionar el mismo canal de radiofrecuencia (f1) que comprende:

- un primer intervalo de tiempo (TS0) para transmitir un primer Canal de Control de Emisión lógico que está asociado a la primera estación base (BTS1),

- un segundo intervalo de tiempo (TS2) para transmitir un segundo Canal de Control de Emisión lógico que está asociado a la segunda estación base (BTS2) y

- una pluralidad de intervalos de tiempo compartido (TS1, TS3 a TS7) configurados para asignar la información sobre el tráfico,

en el que la primera estación base (BTS1) está operativa para asignar a un terminal (TM1) al menos un intervalo de tiempo disponible (TS3).

Sistema y procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a redes de telecomunicaciones móviles, especialmente a un sistema y un procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles. También se refiere a un programa informático que comprende las instrucciones necesarias para realizar dicho procedimiento.

TÉCNICA ANTECEDENTE

En los sistemas de comunicaciones móviles los recursos están restringidos: los recursos, tales como el ancho de banda, frecuencias, intervalos de tiempo (es decir, ventanas cortas de tiempo) y códigos que están compartidos por una pluralidad de terminales, móviles o estáticos, están todos limitados en algún grado.

GSM es una de las tecnologías de redes de telecomunicaciones móviles de más éxito. Incluso en los mercados desarrollados en los que están ampliamente difundidas otras tecnologías de redes, por ejemplo UMTS, la mayoría del tráfico de voz todavía está gestionado por redes GSM, principalmente debido su mejor cobertura.

Sin embargo, este escenario ya está cambiando y cambiará significativamente en el futuro debido principalmente a los siguientes hechos:

- la redistribución a 900 MHz y 1800 MHz permitirá que el UMTS y LTE usen estas bandas asociadas actualmente sólo con las tecnologías GSM. La mayor parte de los operadores usan actualmente el UMTS a 900 MHz a través de sus redes y tienen planes para LTE a 1800 MHz.

- Se está experimentando una explosión de Smart Phones (Teléfonos Inteligentes) en la mayoría de los mercados, transformándose rápidamente el ecosistema de los terminales por el aumento de dispositivos móviles más avanzados. Además, se están produciendo muchos más dispositivos móviles para el UMTS a 900 MHz.

- El numero en aumento de terminales Máquina a Máquina (M2M) utilizados. Estos terminales hacen uso normalmente de GPRS (tecnología de datos GSM) .

Los hechos anteriores implican un descenso gradual de la carga de tráfico en redes GSM que finalizan en un escenario a medio/largo plazo en el que las Redes GSM gestionarán un tráfico de voz bajo o incluso cero, mientras que los servicios M2M serán los que contribuyan principalmente al tráfico de datos GSM. Ya que estos servicios normalmente implican contratos a largo plazo (por ejemplo, más allá de 2020) entre el operador y el cliente, los operadores estarán obligados a mantener sus Redes GSM activas, al menos, para hacer frente a los servicios M2M. El tráfico resultante consistirá en un perfil de tráfico de baja carga y muy disperso e intermitente.

Sin embargo, las redes GSM tradicionales están diseñadas para gestionar servicios de voz en escenarios de movilidad y cargas de tráfico significativas. En el GSM, la comunicación entre un terminal móvil y una celda servidora que pertenece a una estación transceptora base o estación base proporciona al terminal móvil con un canal de radiofrecuencia y todos los terminales móviles adjuntos a una misma estación transceptora base aprovechan los mismos canales de frecuencia asignados a dicha estación base. El canal de radiofrecuencia proporcionado tiene una trama TDMA con ocho intervalos de tiempo.

En cuanto a los recursos espectrales, las redes GSM muestran dos capas de frecuencia:

- una capa de frecuencia BCCH o una capa del Canal de Control de Emisión que son los canales de radiofrecuencia en los que se configura al menos un intervalo de tiempo que tiene mensajes de información del sistema que describen la identidad, la configuración y las características disponibles de la Estación Base; y

- una capa de frecuencia TCH que son los canales de radiofrecuencia en los que se configura sólo el tráfico y la información de señalización.

Al menos una capa BCCH y su frecuencia relacionada, se asigna a cada celda. Una capa TCH también se usa comúnmente y proporciona capacidad sobre la capa BCCH. Pero este tipo de estructura no está preparada para adaptar la utilización de los recursos a escenarios de tráfico muy bajo y disperso, siendo bastante ineficaces debido a los siguientes hechos principales:

- como se ha indicado previamente, una red GSM requiere al menos una capa de bandas de frecuencia BCCH de 12 a 18 frecuencias, es decir, de 2, 4 MHz a 3, 6 MHz, en escenarios de baja densidad y más en los de alta densidad.

- los canales de frecuencia BCCH radian a niveles de potencia máximos en todos los intervalos de tiempo, ya que no se usa el control de potencia, lo que significa una utilización innecesaria de los recursos de potencia y un consumo de energía.

Esto significa se utilizarán innecesariamente una parte significativa del espectro disponible junto con el alto consumo de los recursos de potencia para el perfil a medio/largo plazo que se ha descrito anteriormente.

Actualmente no se conoce una solución basada en GSM que pueda gestionar estos escenarios objetivo mediante la asignación de una pequeña porción de espectro y sin el requisito de una transmisión continua.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Esta invención se ocupa de los inconvenientes que se han mencionado previamente adaptando la funcionalidad de la gestión del tráfico de la red.

En el siguiente análisis, se asume que la capa TCH puede eliminarse en su totalidad, ya que la capacidad extra no es necesaria para el perfil de tráfico que se ha descrito anteriormente.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un sistema y un procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles que reduce las necesidades de capacidad con respecto al espectro de radio y que mejora la eficacia del uso de los recursos de radio en los que el tráfico en una determinada área se autogestiona en cuanto al espectro y la asignación de recursos de potencia.

El sistema de la invención comprende una primera estación base y al menos una segunda estación base y está operativo para proporcionar una comunicación entre un terminal y una cualquiera de las estaciones base, que proporciona dicho terminal con un canal de radiofrecuencia que tiene una estructura temporal asignada que comprende una pluralidad de intervalos de tiempo.

Además, el objeto de la invención se logra por la primera estación base y la segunda estación base que comprenden sus intervalos de tiempo respectivos sincronizados y estando ambos configurados para proporcionar el mismo canal de radiofrecuencia, comprendiendo dicho canal:

- al menos un primer intervalo de tiempo para transmitir un primer Canal de Control de Emisión lógico que está asociado a la primera estación base,

- al menos un segundo intervalo de tiempo para transmitir un segundo Canal de Control de Emisión lógico que está asociado a la segunda estación base, y

- una pluralidad de intervalos de tiempo compartido configurados para asignar la información sobre el tráfico,

en el que la primera estación base está operativa para asignar a dicho terminal al menos un intervalo de tiempo disponible de los intervalos de tiempo compartido.

Ventajosamente, el sistema evita la radiación continua de energía debido a la asignación, para cada estación base, del Canal de Control de Emisión lógico a al menos un intervalo de tiempo del canal de radiofrecuencia compartida. Esto significa que cada estación base no transmite continuamente el piloto porque sólo lo hace durante su intervalo de tiempo correspondiente que da como resultado un descenso del consumo de energía y la reducción de las interferencias, por lo que otra ventaja adicional de la presente invención es evitar interferencia que disminuye la señal recibida por el terminal móvil o la estación base.

Los intervalos de tiempo en los que el Canal de Control de Emisión lógico (BCCH) no ha sido configurado se utilizan como una agrupación o intervalos de tiempo compartido de recursos para la gestión del trafico de voz y datos (TCH) , por lo que es posible que las capacidades del espectro de radio se compartan de forma dinámica entre una pluralidad de estaciones base.

Ventajosamente, el sistema puede permitir una utilización baja del espectro, por ejemplo, de 0, 2 MHz en un caso extremo a 1 MHz dependiendo de las necesidades del tráfico y para ofrecer dicha capacidad de espectro de radio a una funcionalidad de red de radio móvil de acuerdo con necesidades futuras. Esto significa que es posible una utilización más eficaz de las infraestructuras de las redes de radio móviles, especialmente en aquellas situaciones en las que se da un tráfico bajo y disperso.

Los canales de tiempo compartido del canal de radiofrecuencia pueden usarse en un proceso de comunicación...

1. Sistema para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, comprendiendo dicho sistema:

- una primera estación base (BTS1) , y

- al menos una segunda estación base (BTS2) ,

estando el sistema operativo para proporcionar una comunicación entre un terminal (MT1) y la primera estación base (BTS1) que proporciona dicho terminal (MT1) con un canal de radiofrecuencia (f1) que tiene una estructura temporal asignada que comprende una pluralidad de intervalos de tiempo (TS) ,

caracterizado porque la primera estación base (BTS1) y la segunda estación base (BTS2) comprenden sus intervalos de tiempo (TS) respectivos sincronizados y configurados para proporcionar el mismo canal de radiofrecuencia (f1) , comprendiendo dicho canal de radiofrecuencia (f1) :

-al menos un primer intervalo de tiempo (TS0) para transmitir un primer Canal de Control de Emisión lógico (BCCH0) que está asociado a la primera estación base (BTS1) ,

- al menos un segundo intervalo de tiempo (TS2) para transmitir un segundo Canal de Control de Emisión lógico (BCCH2) que está asociado a la segunda estación base (BTS2) y

- una pluralidad de intervalos de tiempo compartido (TS1, TS3 a TS7) configurados para asignar la información sobre el tráfico,

en el que la primera estación base (BTS1) está operativa para asignar a dicho terminal (MT1) al menos un intervalo de tiempo disponible (TS3) de los intervalos de tiempo compartido (TS1, TS3 a TS7) .

2. Sistema para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende adicionalmente al menos una tercera estación base (BTS3) configurada para proporcionar el mismo canal de radiofrecuencia (f1) que la primera estación base (BTS1) y la segunda estación base (BTS2) , en el que:

-los intervalos de tiempo (TS) respectivos de las tres estaciones base (BTS1, BTS2, BTS3) están sincronizados,

- las al menos tres estaciones base (BTS1, BTS2, BTS3) tienen una pluralidad de intervalos de tiempo compartido (TS1, TS3, TS5 a TS7) configurados para asignar la información sobre el tráfico,

- el canal de radiofrecuencia (f1) tiene al menos un tercer intervalo de tiempo (TS4) para transmitir un tercer Canal de Control de Emisión lógico (BCCH4) que está asociado a la tercera estación base (BTS3) .

3. Sistema para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que los intervalos de tiempo (TS) que transmiten un Canal de Control de Emisión lógico (BCCH) son intervalos de tiempo pares (TS0, TS2, TS4) .

4. Sistema para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la red de comunicaciones móviles es una Red GSM.

5. Sistema para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la estructura temporal es una trama TDMA que comprende ocho intervalos de tiempo (TS0 a TS7) .

6. Procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles según lo descrito en la reivindicación 1 que comprende las siguientes etapas realizadas en la primera estación base (BTS1) :

-transmisión del primer Canal de Control de Emisión lógico (BCCH0) en al menos el primer intervalo de tiempo (TS0) del canal de radiofrecuencia (f1) ,

-recepción de la información de la segunda estación base (BTS2) refiriéndose dicha información a:

- al menos el segundo intervalo de tiempo (TS2) que transmite el segundo Canal de Control de Emisión lógico (BCCH2) y

- un intervalo de tiempo asignado (TS1) de los intervalos de tiempo compartido (TS1, TS3 a TS7) para transmitir información sobre el tráfico de dicho canal de radiofrecuencia (f1) ,

-identificación de los intervalos de tiempo disponibles (TS3 a TS7) de dicho canal de radiofrecuencia (f1) ,

- asignación a dicho terminal (MT1) uno de los intervalos de tiempo disponibles (TS3 a TS7) del canal de radiofrecuencia (f1) para la transmisión de información sobre el tráfico.

7. Procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende adicionalmente la etapa de que la primera estación base (BTS1) informa sobre el intervalo de tiempo asignado (TS3) a la segunda estación base (BTS2) .

8. Procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con la reivindicación 6, 5 que comprende adicionalmente la etapa de que la primera estación base (BTS1) informa sobre un intervalo de tiempo emitido (TS3) a la segunda estación base (BTS2) .

9. Procedimiento para gestionar el tráfico en una red de comunicaciones móviles, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que la comunicación entre la primera y la segunda estación base (BTS1, BTS2) se realiza a 10 través de un controlador de estaciones base (BSC) .

10. Programa informático que comprende un código de programa legible por ordenador ejecutable por un sistema de procesamiento de datos configurado para realizar un procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 9.

FIG. 2