ES2280093T3 - Metodo de traspaso para respiracion celular basado en el ajuste dinamico de umbrales de traspaso con capacidad celular. - Google Patents
Metodo de traspaso para respiracion celular basado en el ajuste dinamico de umbrales de traspaso con capacidad celular. Download PDFInfo
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Abstract
Los traspasos basados en la sobrecarga de celda tienden a descargar la carga de una celda congestionada en las celdas vecinas que se encuentren menos congestionadas.Con los montajes de última generación, la parametrización voluminosa y la pesada señalización requeridas por el procedimiento son problemas. La invención presenta un procedimiento que reduce la parametrización y señalización necesarias y que se basa en la integración de la funcionalidad en un elemento de red.
Description
Método de traspaso para respiración celular
basado en el ajuste dinámico de umbrales de traspaso con capacidad
celular.
La presente invención se refiere a la reducción
de la carga de tráfico de una célula congestionada en un sistema de
comunicaciones móviles.
En los sistemas de comunicaciones móviles, las
estaciones móviles y las estaciones transceptoras base pueden
establecer conexiones a través de los canales de una interfaz
denominada de radiocomunicaciones. Se asigna siempre un cierto
intervalo de frecuencias para que sea usado por el sistema. Para
obtener la capacidad suficiente en el sistema de comunicaciones
móviles sobre esta banda de frecuencias limitada, los canales en uso
deben utilizarse varias veces. Por esta razón, el área de cobertura
del sistema se divide en células formadas por las áreas de
cobertura de radiocomunicaciones de estaciones transceptoras base
BTS individuales, razón por la cual a los sistemas se les denomina
también frecuentemente sistemas celulares de
radiocomunicaciones.
La Figura 1 muestra los elementos de red y las
relaciones entre ellos en un sistema conocido de comunicaciones
móviles. La red mostrada está en concordancia con un sistema GSM, el
cual se usa como ejemplo en la presente solicitud. Las líneas
continuas de la figura representan conexiones incluyendo conexiones
tanto de señalización como de llamadas mientras que las líneas de
trazos muestran conexiones que incluyen solamente la señalización.
La red incluye estaciones transceptoras base BTS las cuales a través
de un camino de radiocomunicaciones pueden establecer conexiones
con las estaciones móviles MS de abonados de estaciones móviles,
controladores de estaciones base BSC que controlan a las estaciones
transceptoras base, y centros de conmutación de servicios móviles
MSC. Jerárquicamente por debajo del MSC se encuentran varios
controladores de estaciones base BSC y por debajo de estos últimos
se encuentran varias estaciones transceptoras base BTS. A la
interfaz entre el MSC y los BSC se le denomina interfaz A mientras
que a la interfaz entre los BSC y las BTS se le denomina interfaz
A-bis.
Las conexiones de llamadas que han sido
establecidas pasan de la estación transceptora base BTS a través del
controlador de estaciones base BSC al centro de conmutación de
servicios móviles MSC. El MSC conecta llamadas con sus
controladores de estaciones base subordinados, con otros centros MSC
o con una red telefónica pública conmutada PSTN o con una red
digital de servicios integrados ISDN. La red incluye además un
sistema de gestión de la red NMS, el cual se puede usar para
recoger información sobre el estado de la red y para suministrar
información y programas a otros elementos de la red.
En el estado de reposo, las estaciones móviles
miden las señales enviadas por estaciones transceptoras base y
cuando sea necesario solicitarán un establecimiento de conexión de
la estación transceptora base que esté prestando el mejor servicio
en cada momento. Durante la conexión, la red puede cambiar la
estación móvil a otra célula a través de un traspaso entre células
siempre que sea necesario y sin desconexiones.
En un estado de llamada activa, la estación
móvil MS envía regularmente resultados de mediciones en forma de un
mensaje de informe a través de la estación transceptora base BTS de
servicio hacia el controlador de estaciones base BSC. El mensaje de
informe incluye los resultados de mediciones de intensidades de
señal de la estación transceptora base de servicio y de como mucho
seis estaciones transceptoras base adyacentes que proporcionen la
mejor señal. Además de la estación móvil, la estación transceptora
base BTS también realiza mediciones de la calidad de la conexión.
Los resultados de las mediciones realizadas por estaciones móviles
y estaciones transceptoras base se analizan en el controlador de
estaciones base BSC. El controlador de estaciones base mantiene
además información sobre canales libres en estaciones transceptoras
base de sus células subordinadas. En un sistema GSM, la gestión de
los recursos de radiocomunicaciones es responsabilidad prácticamente
en su totalidad del controlador de estaciones base BSC.
Una estación móvil se cambia a través de un
traspaso de la célula de servicio a alguna célula adyacente, por
ejemplo, cuando
- \bullet
- Los resultados de mediciones de una estación móvil/estación transceptora base indican un nivel y/o calidad bajos de la señal de la célula de servicio actual y se puede obtener un nivel de señal mejor de una célula circundante,
- \bullet
- una célula circundante permite comunicaciones con niveles de potencia de transmisión inferiores,
- \bullet
- cuando una estación móvil MS se ha desplazado demasiado lejos de la estación transceptora base BTS de servicio, o cuando
- \bullet
- se produce una carga demasiado elevada en la célula de servicio.
El traspaso también se puede realizar por alguna
otra razón, por ejemplo, debido a problemas en una estación
transceptora base. Entre los factores que influyen en la elección de
la célula objetivo en el traspaso se encuentran, por ejemplo, el
nivel de la señal y/o la carga de la célula objetivo. Para
garantizar la estabilidad de la red de comunicaciones móviles, los
resultados de las mediciones y los parámetros usados en el traspaso
se promedian sobre un cierto intervalo de tiempo. De esta manera, se
consigue que el traspaso sea menos vulnerable a resultados de
mediciones distorsionados que pueden ser provocados por
interferencias o desvanecimientos temporales.
Los traspasos se pueden realizar
- \bullet
- Dentro de una célula (traspaso intracélula),
- \bullet
- entre dos células subordinadas del mismo controlador de estaciones base (traspaso entre estaciones transceptoras base),
- \bullet
- entre células subordinadas de dos controladores de estaciones base subordinados del mismo centro de conmutación de servicios móviles MSC (traspaso entre controladores de estaciones base), o
- \bullet
- entre células subordinadas de dos centros de conmutación de servicios móviles MSC diferentes (traspaso entre centros de conmutación de servicios móviles).
Los traspasos son casi exclusivamente
responsabilidad del controlador de estaciones base BSC. El centro de
conmutación de servicios móviles MSC participa solamente en
aquellos traspasos entre controladores de estaciones base que son
debidos a la carga de la célula.
La presente invención se refiere a un traspaso
del tipo mencionado debido a una carga excesiva de las células cuyo
principio básico de funcionamiento se ilustra en la Figura 2. La
figura muestra siete células, células A a G, en las que las
situaciones de la carga son diferentes. La célula A tiene una carga
que llega hasta los límites extremos de su capacidad. La célula C
tiene una carga un poco más ligera que la célula A. La carga de las
células B y E es normal considerando su capacidad, mientras que las
células D, F y G tienen una carga ligera. La situación de la carga
es proporcional al grosor de las líneas oblicuas en las células que
se muestran en la figura. Desde el punto de vista del conjunto, el
funcionamiento óptimo de la red se alcanza cuando las cargas de
todas las células se encuentran en el mismo nivel, o cuando por lo
menos todas las células tienen recursos para establecer conexiones
nuevas. Para alcanzar esta situación, la carga de la célula A se
descarga a través de traspasos indicados mediante flechas y gracias
a la carga de la célula hacia las células D, F y G las cuales
tienen una carga ligera.
Con la ayuda del traspaso debido a una carga
excesiva de las células, se puede obtener espacio para una conexión
nueva en una célula. Si no se dispone de espacio para una conexión,
la conexión se traspasa a otro canal a través de un reintento
dirigido ya en la fase de establecimiento de la llamada. No
obstante, el reintento dirigido en la fase de establecimiento de la
llamada se debe realizar únicamente basándose en unos pocos informes
de mediciones. Por ello, la célula objetivo del traspaso se debe
seleccionar basándose en unas mediciones muy deficientes. Por otro
lado, por lo menos algunas estaciones móviles que dispongan de una
conexión con una estación transceptora base de la célula
alcanzarían típicamente una calidad de conexión similar también con
alguna otra estación transceptora base. Por esta razón, desde el
punto de vista del conjunto, la situación más ventajosa consiste en
cambiar de la célula una o varias estaciones móviles en un estado
activo a células adyacentes y establecer la conexión nueva sin
ningún traspaso en la fase de establecimiento de llamada.
Otro de los ejemplos de las ventajas del
traspaso debido a una carga excesiva de las células es una situación
en la que existe un canal libre tanto en la célula S1 como en la
célula S2, y en la célula S1 se realiza un intento de establecer
una conexión de alta velocidad que requiere el uso de dos canales.
De este modo con el traspaso es posible cambiar una de las
conexiones de la célula S1 a la célula S2, con lo cual en la célula
S1 se obtienen dos canales libres para ser usados por la conexión
nueva.
La siguiente es una revisión de un traspaso
debido a la carga excesiva de las células según el estado de la
técnica tal como se describe en la especificación GSM 08.08 (versión
4.7.1) publicada por el Instituto Europeo de Normas de
Telecomunicaciones ETSI, mostrándose la señalización requerida para
el mismo en la Figura 3.
El MSC realiza una consulta al controlador de
estaciones base BSC sobre la situación de congestión de una célula
individual enviando al controlador de estaciones base un mensaje
SOLICITUD DE RECURSOS 301, en el que se identifican la célula, el
tipo de informe y el periodo del informe, en caso de que hubiera
alguno.
El controlador de estaciones base BSC comienza
informando sobre el grado de utilización de la capacidad de la
célula con el tipo de informe establecido por el MSC. El controlador
de estaciones base está monitorizando constantemente los niveles de
interferencia de los canales libres. Los canales libres se dividen
según su nivel de interferencia en cinco clases determinadas por el
sistema de gestión de la red NMS. El BSC informa al MSC sobre el
número de canales libres en cada clase de nivel de interferencia en
su mensaje INDICACIÓN DE RECURSOS 302 transmitido.
El centro de conmutación de servicios móviles
MSC estudia la información que ha recibido sobre la situación de la
carga de las diferentes células y en el punto 303 de la Figura 3
comprueba si se cumplen para alguna célula los CRITERIOS DE SALIDA
que activan el traspaso debido a la carga de las células. Los
CRITERIOS DE SALIDA son un criterio que se define en el centro de
conmutación de servicios móviles MSC de forma independiente para
cada célula y que define la situación en la que debería reducirse la
carga de la célula. Mediante el establecimiento del criterio, es
posible, por ejemplo, determinar el objetivo de que en la célula se
debería mantener siempre libre por lo menos 1 canal.
El MSC designa como candidatos a célula objetivo
un conjunto {Si} de aquellas células en las que se cumplen los
CRITERIOS DE ENTRADA. Los CRITERIOS DE ENTRADA definen una situación
en la que la carga de la célula todavía se puede aumentar sin
problemas con aquellos traspasos debidos al tráfico que se asignan a
la célula. Los traspasos basados en el tráfico asignados a la
célula se pueden permitir, por ejemplo, en situaciones tales en las
que existen más de 4 canales libres en la célula en las clases de
interferencia 1, 2 y 3. De este modo, para poder tomar una decisión
sobre un traspaso debido a la carga de la célula, el centro de
conmutación de servicios móviles MSC necesitará además información
sobre la situación de la carga de células adyacentes a la célula
mencionada, aparte de la información que haya recibido de la propia
célula que tiene la carga.
Tras haber determinado que el traspaso debido a
la carga es necesario, tras haber concluido cuántas estaciones
móviles se deben cambiar de la célula y tras haber determinado los
candidatos a célula objetivo para los traspasos, el centro de
conmutación de servicios móviles envía una solicitud al controlador
de estaciones base del traspaso para cambiar un cierto número de
estaciones móviles sacándolas de la célula mediante el envío de un
mensaje CONSULTA DE CANDIDATO AL TRASPASO 304 hacia el controlador
de estaciones base. En el mensaje el centro de conmutación de
servicios móviles señala la célula desde la cual se realizan los
traspasos, el número de estaciones móviles que se deberían sacar de
la célula y el conjunto {Si} de candidatos a célula objetivo para el
traspaso.
El controlador de estaciones base en el punto
305 comienza a sacar de la célula congestionada el número de
estaciones móviles solicitado por el centro de conmutación de
servicios móviles MSC hacia las células {Si} señaladas en el
mensaje CONSULTA DE CANDIDATO A TRASPASO del centro de conmutación
de servicios móviles. El controlador de estaciones base decide qué
estaciones móviles cambiará de la célula congestionada y a qué
células señaladas por el MSC llevará dichas estaciones móviles. El
controlador de estaciones base fundamenta su decisión en aquellos
informes de mediciones de estaciones móviles que conoce.
Una estación móvil se puede cambiar de la célula
S1 por traspaso hacia la célula S2, si unas mediciones promediadas
de la estación móvil correspondientes a intensidades de señal de la
célula S2 indican que la señal de la célula S2 es mayor que el
valor límite NIVEL OBJETIVO UMB {S2} predeterminado para la misma en
la célula S1. Los valores límite NIVEL OBJETIVO UMB {Si} se
establecen para las células adyacentes Si de cada célula, de forma
individual para cada una de ellas. La idea de usar el parámetro
NIVEL OBJETIVO UMB consiste en realizar el traspaso debido a la
carga de la célula hacia una célula tal en la que la conexión entre
la estación móvil y la estación transceptora base presentase una
calidad demasiado deficiente.
Tras haber decidido qué estaciones móviles desea
sacar de la célula congestionada y cuáles son las células objetivos
del traspaso para las estaciones móviles individuales, el
controlador de estaciones base da inicio a los traspasos. Si una
célula objetivo del traspaso para una estación móvil se encuentra
bajo la gestión del mismo controlador de estaciones base, el BSC
enviará a la estación móvil MS a través de la estación transceptora
base BTS un mensaje ORDEN DE TRASPASO, en el que establecerá el
nuevo canal que va a ser usado por la estación móvil. Si la célula
objetivo está subordinada a otro controlador de estaciones base
BSC2, el BSC enviará al centro de conmutación de servicios móviles
un mensaje TRASPASO REQUERIDO con un código de motivo "respuesta
a solicitud del MSC", en el que proporciona una lista en un orden
de preferencia de posibles células objetivo del traspaso. Tras
haber dado inicio a los traspasos, el BSC establece cuántas
estaciones móviles están cambiando en el mensaje RESPUESTA DEL
CANDIDATO AL TRASPASO 306 al MSC.
La implementación del traspaso debido al tráfico
requiere una parametrización tanto en el controlador de estaciones
base BSC como en el centro de conmutación de servicios móviles MSC.
El parámetro NIVEL OBJETIVO UMB se debe definir en el controlador
de estaciones base BSC para cada célula adyacente de las células. Si
el parámetro NIVEL OBJETIVO UMB no está definido para alguna célula
adyacente Sj de la célula Si, en ese caso no se puede realizar
ningún traspaso debido a la carga de la célula Si hacia la célula
Sj.
La condición CRITERIOS DE SALIDA se debe definir
en el centro de conmutación de servicios móviles para todas
aquellas células desde las cuales se puede realizar un traspaso
debido a la carga de las células. El parámetro CRITERIOS DE ENTRADA
se debe definir para todas aquellas células hacia las cuales se
debería trasladar la carga de otras células a través de un traspaso
debido a la carga de las células. Como la parametrización conlleva
mucho trabajo y la misma se debe realizar en varios sitios
diferentes, el traspaso debido a la carga de las células se usa
típicamente solo en aquellas células en las que existe una
congestión constante. Esta es la razón por la que el traspaso
debido a la carga de las células según el estado de la técnica
apenas se usa para aliviar los picos de carga breves provocados por
situaciones de congestión, por ejemplo, debidas a incidentes en el
tráfico.
Los inconvenientes del método descrito
anteriormente son la naturaleza laboriosa de la parametrización
requerida por el método y la carga de la interfaz A entre el
controlador de estaciones base BSC y el centro de conmutación de
servicios móviles MSC. La interfaz A recibirá una carga innecesaria
especialmente en traspasos debidos a la carga interna de células de
un controlador de estaciones base BSC. Puede que surjan problemas
adicionales en redes en las que se usen controladores de estaciones
base y centros de conmutación de servicios móviles realizados por
fabricantes diferentes. Por esta razón, tanto el centro de
conmutación de servicios móviles MSC como el controlador de
estaciones base BSC deben soportar traspasos debidos a la carga de
las células.
La solicitud de patente europea 0 615 395 A1
hace referencia a un sistema de radiocomunicaciones móviles con
control de distribución del tráfico mediante la variación de los
tamaños de las células. En el método del documento EP 0 615 395 A1,
se dispone de una tabla de gestión de tráfico en una estación de
retransmisión, interconectando dicha estación de retransmisión
estaciones base. Cuando el tráfico de una célula está próximo a un
número de accesos máximo indicado en la tabla de gestión de tráfico,
la estación de retransmisión envía una estación base que controla
la célula una señal de control que ordena la reducción de la
ganancia de amplificación de la potencia que envía la señal
piloto.
La solicitud de patente internacional WO98/21908
se ha publicado el 22 de mayo de 1998, no constituyendo por lo
tanto el estado de la técnica publicado previamente para la presente
solicitud. El documento WO98/21908 da a conocer una disposición
para determinar márgenes de traspaso en un sistema celular de
comunicaciones mediante el cálculo de un balance de potencia para
cada combinación de estación base de servicio/estaciones base
vecinas y mediante la determinación de una función de distribución
de probabilidad para cada una de dichas combinaciones en el sistema
de comunicaciones. Basándose en dichos datos, se determinan márgenes
de traspaso óptimos maximizando el tráfico del sistema de
comunicaciones sobre todas las estaciones base.
Un objetivo de la presente invención es eliminar
o por lo menos mitigar los problemas del estado de la técnica
mencionados anteriormente. Este objetivo se alcanza con el método
definido en la reivindicación independiente.
La idea de la invención consiste en implementar
de forma centralizada en un controlador de estaciones base BSC un
traspaso tal que sea debido a la carga de las células. La
implementación requiere una implementación en el controlador de
estaciones base de todas aquellas funciones y criterios que hacen
referencia al traspaso debido a la carga de las células.
Las ventajas que se alcanzan a través de la
centralización son, por ejemplo, que la señalización requerida será
más ligera. Como el método es independiente con respecto a otros
elementos de la red, toda la parametrización necesaria se realiza
en un elemento de red. Esta situación facilita la introducción y el
mantenimiento de la funcionalidad.
Puesto que toda la información y funcionalidad
necesarias para tomar decisiones sobre el traspaso se encuentran en
el controlador de estaciones base, los criterios de traspaso se
pueden definir como criterios dinámicos. Por ejemplo, cuando se
establecen llamadas nuevas, se realiza una comprobación en el
controlador de estaciones base BSC para averiguar si la capacidad
libre de la célula es suficiente para establecer una conexión nueva,
de manera que esta información se puede usar de forma flexible como
base para los CRITERIOS DE SALIDA y CRITERIOS DE ENTRADA que
activarán un traspaso debido a la carga de las células. De esta
manera, es posible siempre el establecimiento de la llamada en la
mejor célula.
La invención se describirá con mayor detalle
haciendo referencia a título de ejemplo a los dibujos adjuntos, en
los cuales
la Figura 1 muestra la estructura de una red
celular de radiocomunicaciones conocida;
la Figura 2 muestra el principio de
funcionamiento del traspaso debido a la carga de las células;
la Figura 3 muestra la señalización en un
traspaso debido al tráfico según el estado de la técnica;
la Figura 5 muestra la estructura del algoritmo
que activa el traspaso debido a la carga de las células;
la Figura 6 muestra la estructura del algoritmo
que realiza el traspaso debido a la carga de las células;
la Figura 7 muestra un cambio de dos estaciones
móviles desde una célula con carga a otras células mediante
traspaso; y
la Figura 8 muestra bloques funcionales de un
controlador de estaciones base según la invención.
En la invención, los traspasos debidos a la
carga de las células se llevan a cabo de una forma centralizada en
el controlador de estaciones base BSC. De este modo, la
implementación de la invención requiere una implementación del
algoritmo que monitoriza los CRITERIOS DE SALIDA la cual activa la
funcionalidad y la implementación del algoritmo de selección de
células objetivo en el controlador de estaciones base.
Por ejemplo, una situación tal en la que no se
disponga de ningún canal libre en una célula se puede definir como
CRITERIOS DE SALIDA para activar un traspaso debido a la carga de
las células en una dirección de salida de la célula. En su forma
más sencilla, el criterio se puede definir de manera que sea el
mismo para todas las células subordinadas del controlador de
estaciones base. Como para el controlador de estaciones base hay
disponible una información sobre la situación de carga de las
células la cual es mejor que la correspondiente para el centro de
conmutación de servicios móviles, los CRITERIOS DE SALIDA se pueden
definir también alternativamente como criterios dinámicos. Un
ejemplo de un criterio definido como dinámico es un criterio tal que
establezca que deberían mantenerse siempre libres en la célula por
lo menos un número tal de canales que los establecimientos de
conexión solicitados en las solicitudes de establecimiento de
conexión recibidas por la estación transceptora base se puedan
implementar a través de la estación transceptora base. Por lo tanto
el cambio de carga que se extrae de la célula comienza con el
establecimiento de una conexión nueva cuando los canales que están
libres en la estación transceptora base no son suficientes para
establecer la conexión solicitada.
Por ejemplo, se puede definir como CRITERIOS DE
ENTRADA una situación tal en la que se disponga de 3 canales libres
en una célula. En su forma más sencilla, los CRITERIOS DE ENTRADA
son también los mismos para todas las células subordinadas del
controlador de estaciones base. Una de las ventajas en comparación
con el estado de la técnica es que cuando se comprueba si se cumple
la condición de CRITERIOS DE SALIDA en el controlador de estaciones
base, está disponible para la comparación una información sobre la
carga de las células objetivo que está más actualizada que la
correspondiente a una comparación realizada en el centro de
conmutación de servicios móviles. Los CRITERIOS DE ENTRADA también
se pueden definir de manera que cambien dinámicamente, por ejemplo,
basándose en la velocidad de establecimiento de conexiones nuevas
estimada según el tiempo. El controlador de estaciones base BSC
dispone de información sobre las interferencias en canales libres de
las células la cual es bastante más precisa que la información
disponible para el centro de conmutación de servicios móviles.
Adicionalmente, el BSC dispone de información sobre los informes de
mediciones de estaciones móviles. La capacidad de una célula de
recibir traspasos debidos a la carga de otra célula se puede evaluar
en el controlador de estaciones base combinando estos dos elementos
de información, con lo cual esta evaluación es mucho mejor que la
realizada en el centro de conmutación de servicios móviles que se
basa simplemente en los valores de interferencia de los
canales.
El criterio de radiocomunicaciones NIVEL
OBJETIVO UMB establecido para la señal de la célula objetivo en un
traspaso debido a la carga de las células se puede definir, por
ejemplo, con la ayuda del criterio de radiocomunicaciones NIVRX MIN
usado en otros traspasos. En su forma más sencilla, se considera que
se cumple el criterio de radiocomunicaciones de un traspaso debido
a la carga de las células siempre que se cumple aquel criterio de
radiocomunicaciones que se usa en otros traspasos a la célula. No
obstante, se debe evitar de alguna otra manera, por ejemplo, usando
un temporizador, el retorno de una estación móvil casi
inmediatamente a la célula original a través de un traspaso
realizado para obtener el mejor canal de radiocomunicaciones.
En una forma de realización preferida de la
invención, a algunas estaciones móviles se les dirige fuera de una
célula con carga mediante la reducción del criterio MARGEN TR
establecido para traspasos fuera de la célula sobre la base de la
calidad del canal de radiocomunicaciones. El canal se cambia
mediante un traspaso basado en la calidad del canal de
radiocomunicaciones si se determina que en la célula objetivo se
alcanza la misma relación señal/ruido con una potencia de
transmisión por debajo de un cierto MARGEN TR. Por ejemplo, 6 dB es
un valor típico del MARGEN TR. La idea que subyace tras el uso del
margen es la reducción de traspasos de un lado a otro entre
células. Reduciendo el margen de potencia requerido, se consigue que
algunas estaciones móviles de la célula con carga realicen un
traspaso según el procedimiento de traspaso normal hacia otra
célula. De forma correspondiente, para traspasos en dirección a la
célula, debe aumentarse el MARGEN TR, con lo cual se reducen
aquellos traspasos que van dirigidos a la célula y que se sumarán a
la carga de la misma. Esta forma de realización se revisa en la
Figura 4.
La Figura 4 muestra un algoritmo que comprueba
constantemente el cumplimiento de los CRITERIOS DE SALIDA y los
CRITERIOS DE ENTRADA. Si en el punto 402 se determina que se cumplen
los CRITERIOS DE SALIDA, se avanza hacia el punto 403 en el que se
realiza una comprobación para averiguar si el MARGEN TR se encuentra
ya en su valor máximo MIN(MARGEN TR) el cual se le asignó,
por ejemplo, en el sistema de gestión de la red NMS. Si no es así,
la función prosigue hacia el punto 404, en el que el margen de
potencia MARGEN TR para traspasos basados en la calidad de los
canales de radiocomunicaciones se reduce en un paso predeterminado.
Los criterios se pueden reducir de forma equitativa, por ejemplo,
en 1 dB, para todos los candidatos a célula objetivo, con lo cual
se minimiza la parametrización necesaria. De forma similar, se puede
definir un paso de reducción individual para cada candidato a
célula objetivo cuando sea necesario.
Si no se cumplen los CRITERIOS DE SALIDA, en el
punto 411 se realiza una comprobación para averiguar si se cumplen
los CRITERIOS DE ENTRADA. Si no se cumple el criterio, la función
vuelve al inicio. Si se cumple el criterio, en el punto 412 se
realiza una comprobación de si el MARGEN TR se encuentra ya en su
valor máximo establecido MAX(MARGEN TR). Si no es así, el
margen de potencia se eleva en un paso predeterminado. Una de las
ventajas de esta forma de realización es que no existe necesidad en
absoluto de aquellos criterios de radiocomunicaciones
independientes de NIVEL OBJETIVO UMB de traspaso debido a la carga
de las células, los cuales se deben parametrizar por separado para
cada célula vecina de la célula en cuestión.
Un algoritmo como el que se muestra en la Figura
5 se puede usar, por ejemplo, para comprobar si se cumplen los
CRITERIOS DE SALIDA. A partir del control de llamadas, el algoritmo
obtiene información constante sobre el número K de canales libres
en la célula (punto 501) y sobre el número L de canales requeridos
para la implementación de las solicitudes de conexión realizadas a
la célula (punto 511). Adicionalmente, se suministra el parámetro N
al algoritmo para determinar el número mínimo de canales que se
deberían mantener libres. Si K<N ó K<L, la función prosigue
hacia el punto 503, en el que se determina que se cumplen los
CRITERIOS DE SALIDA. En cualquier otro caso, la función prosigue
hacia el punto 513, en el que se determina que no se cumple el
criterio.
La siguiente descripción es un estudio de un
ejemplo de una implementación de traspaso basado en la carga de la
célula según la invención. Todas las células están subordinadas al
mismo controlador de estaciones base. Se establecen los mismos
CRITERIOS DE SALIDA para todas las células lo cual significa un
objetivo de mantener siempre por lo menos un canal libre en cada
célula, y otro objetivo es proporcionar siempre espacio para
solicitudes de conexiones nuevas en la célula a través de traspasos
debidos a la carga de las células.
Se definen también los mismos CRITERIOS DE
ENTRADA para todas las células lo cual significa que se pueden
realizar hacia la célula traspasos debidos a la carga de otra
célula, si en la célula después del traspaso quedan por lo menos
tres canales libres.
La Figura 6 muestra un diagrama de flujo de un
algoritmo ubicado en el controlador de estaciones base para
controlar traspasos debidos a la carga de las células. En el punto
condicional 602 el algoritmo realiza una comprobación constante
sobre si se cumplen los CRITERIOS DE SALIDA mencionados. Cuando se
cumple la condición, se dan los primeros pasos para cambiar la
estación móvil de la célula congestionada. En el punto 603 se buscan
los candidatos a célula objetivo {Si} para un traspaso a realizar
debido a la carga de las células. Dichas células pertenecen al
conjunto de candidatos a célula objetivo {Si} para los cuales se
cumplen los CRITERIOS DE ENTRADA antes descritos. En el punto 604
se busca una estación móvil MSk tal para la que se obtengan los
mejores parámetros de radiocomunicaciones en alguna célula Sj
perteneciente al conjunto {Si} según las mediciones de señales de
células vecinas que son realizadas por las estaciones móviles. En el
punto 605 se realiza una comprobación sobre si el candidato a
traspaso definido en el punto 604 como el mejor candidato cumple la
condición de radiocomunicaciones, es decir, si la intensidad de la
señal medida por la estación móvil MSk desde la célula Sj supera el
NIVEL OBJETIVO UMB. Si se cumple la condición, la función prosigue
hacia el punto 606, en el que se realiza un traspaso para la
estación móvil MSk hacia la célula Sj. En el punto 607, al centro de
conmutación de servicios móviles MSC se le proporciona una
notificación sobre el traspaso realizado. En toda la funcionalidad,
este es el único punto visible para el centro de conmutación de
servicios móviles MSC.
Si en el punto 605 se determina que no se cumple
la condición de radiocomunicaciones, la función prosigue hacia el
punto 611 en el que se elimina la célula Sj del conjunto de
candidatos a célula objetivo {Si}. Si después de esta eliminación
todavía quedan células en la lista, se continúa con la función en el
punto 604. Si el conjunto queda vacío, la función finaliza sin
ningún traspaso.
En la Figura 7 se revisa una situación en la que
se aligera la carga de la célula S1 mediante traspasos a las
células S2 y S3. En la célula S1 hay 1 canal libre, en la célula S2
hay 4 canales libres y en la célula S3 hay 4 canales también
libres.
En esta fase, la estación transceptora base de
la célula S1 recibe una solicitud de establecer una conexión nueva
usando un canal, y establece la conexión. Después de que se haya
establecido la conexión, todos los canales de la célula S1 están
siendo usados. A continuación se determina que en la célula S1 se
cumplen los CRITERIOS DE SALIDA. En respuesta al cumplimiento del
criterio, se avanza hacia el punto 603 del algoritmo mostrado en la
Figura 6 el cual controla los traspasos debidos a la carga de las
células. En el punto 603 se determina que se cumplan los CRITERIOS
DE ENTRADA tanto en la célula S2 como en la célula S3. A partir de
los informes de mediciones recibidos por el controlador de
estaciones base desde estaciones móviles en colaboración activa con
la estación transceptora base de la célula S1, el controlador de
estaciones base determina que los mejores parámetros de
comunicaciones del momento para una conexión entre la estación móvil
de la célula S1 y la estación transceptora base de la célula bien
S2 ó bien S3 se logran entre la estación móvil MS1 y la estación
transceptora base de la célula S3. En el punto 605 se realiza una
comprobación para averiguar si la medición de la intensidad de la
señal comunicada por la estación móvil MS1 sobre la señal de la
estación transceptora base de la célula S3 supera el valor límite
definido por el parámetro NIVEL OBJETIVO UMB. Como en nuestro
ejemplo se cumple esta situación, en el punto 606 la estación móvil
MS1 se cambia mediante traspaso a la célula S3. Finalmente, se
comunica un informe del traspaso realizado al centro de conmutación
de servicios móviles MSC con un mensaje TRASPASO REALIZADO. Después
del traspaso realizado en la célula S1 se dispone de 1 canal libre,
en la célula S2 se disponen de 4 canales libres y en la célula S3 de
3 canales libres.
A continuación, el controlador de estaciones
base recibe una solicitud de establecer una conexión usando dos
canales paralelos en la célula S1. En respuesta a la solicitud de un
establecimiento de conexión, el controlador de estaciones base
comprueba si se dispone de la suficiente capacidad libre en la
célula S1 para una conexión nueva. Puesto que no es este el caso,
se cumplen los CRITERIOS DE SALIDA, y el algoritmo de la Figura 6
prosigue hacia el punto 603. Llegado este momento se determina que
los CRITERIOS DE ENTRADA se cumplen solamente en la célula S2. A
partir de informes de medición recibidos por el controlador de
estaciones base desde estaciones móviles en colaboración activa con
la estación transceptora base de la célula S1, el controlador de
estaciones base determina que los mejores parámetros de
radiocomunicaciones en ese momento para una conexión entre una
estación móvil de la célula S1 y la estación transceptora base de la
célula S2 se alcanzan entre la estación móvil MS2 y la estación
transceptora base de la célula S2. En el punto 605 se realiza una
comprobación para averiguar si la medición de la intensidad de la
señal comunicada por la estación móvil MS2 sobre la señal de la
estación transceptora base de la célula S3 supera el valor límite
definido por el parámetro NIVEL OBJETIVO UMB. Como en nuestro
ejemplo nuevamente no se cumple esta condición, la estación móvil
MS2 se cambia mediante traspaso en el punto 606 a la célula C2.
Finalmente, se comunica un informe del traspaso realizado al centro
de conmutación de servicios móviles MSC. Después del traspaso
realizado, en la célula S1 se dispone de 2 canales libres y tanto
en la célula S2 como en la célula S3 se dispone de 3 canales
libres.
Después del traspaso realizado en la célula S1
se dispone de dos canales libres, por lo tanto es posible establecer
la conexión solicitada usando dos canales paralelos. Cuando se ha
establecido la conexión, se cumplen los CRITERIOS DE ENTRADA de la
célula S1, aunque como el conjunto de candidatos a célula objetivo
{Si} que se debe formar en el punto 603 está vacío, no se puede
liberar la carga de la célula a través de traspasos debidos a la
carga hasta que quede libre una capacidad nueva en alguna
célula.
La Figura 8 muestra un ejemplo de la estructura
de un controlador de estaciones base que ejecuta el método según la
invención. Según la invención, en el controlador de estaciones base
debe haber un área de memoria MA1 801 en el que se almacena
información sobre los criterios que activan un traspaso debido a la
carga de las células. Adicionalmente, según la invención, el
controlador de estaciones base debe poder, con los medios de
comparación 802, comparar las situaciones de carga de células
conocidas para él según el estado de la técnica y almacenadas en el
área de memoria MA2 803 con los criterios almacenados en el área de
memoria MA3 801. Basándose en la comparación, se activan los medios
de implementación de traspasos 804 para llevar a cabo la función de
traspaso ubicada en el controlador de estaciones base según una
manera acorde con el estado de la técnica. Los medios que
implementan la funcionalidad según la invención pueden estar
conectados, por ejemplo, al bus 800, con el cual también están
conectadas otras unidades que llevan a cabo funciones del BSC.
Dichas unidades pueden ser, por ejemplo, un control de conmutación
811 que controle al campo de conmutación 812, una unidad de
sincronización 821 que se ocupe de la sincronización del controlador
de estaciones base, una unidad de gestión de la red 831 que se
ocupe de las conexiones con el sistema de gestión de red NMS y una
unidad de análisis de informes de mediciones 841 que procese los
informes de mediciones de estaciones móviles y estaciones
transceptoras base.
El método no se puede usar directamente en
traspasos entre controladores de estaciones base que se basen en la
carga de la célula. En traspasos entre controladores de estaciones
base, cuyo número en la práctica es considerablemente menor que el
número de traspasos internos de controladores de estaciones base, es
posible proceder, por ejemplo, a través de traspasos según el
estado de la técnica. Otra alternativa consiste también en realizar
traspasos entre controladores de estaciones base según la invención
tomando una decisión sobre el traspaso en el controlador de
estaciones base BSC y enviando al centro de conmutación de servicios
móviles MSC el TRASPASO REQUERIDO con la carga de la célula como
código de motivo. No obstante, debe observarse que esta última
forma de realización no es totalmente compatible con la
especificación GSM 08.08. Según una de las formas de realización de
la invención, una tercera forma de realización alternativa consiste
en cambiar, tal como se muestra en la Figura 4 el margen de señal
necesario en los traspasos que se basan en el mejor canal de
radiocomunicaciones. A continuación, los traspasos se realizan como
traspasos normales entre controladores de estaciones base para
conseguir un canal de radiocomunicaciones mejor.
Es evidente que las formas de realización de la
invención no se limitan a las presentadas anteriormente como
ejemplos, sino que las mismas pueden variar según el alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Método de implementación de traspasos en
un sistema de comunicaciones móviles, comprendiendo el método:
recibir, en una estación transceptora base,
resultados de mediciones realizadas en estaciones móviles en
conexión con la estación transceptora base, haciendo referencia las
mediciones a la intensidad de la señal de estaciones transceptoras
base vecinas,
retransmitir dichos resultados desde la estación
transceptora base a un controlador de estaciones base,
realizar un traspaso a un canal que ofrece una
mejor calidad de la señal cuando la calidad de la señal cumple por
lo menos un primer criterio de traspaso referente a la obtención de
una mejor calidad del canal de radiocomunicaciones,
almacenar, en el controlador de estaciones base,
información de por lo menos un segundo criterio para por lo menos
una estación transceptora base, significando el cumplimiento de por
lo menos un segundo criterio que se debe realizar un intento de
reducir la carga de la por lo menos una estación transceptora base,
y
monitorizar, por parte del controlador de
estaciones base, el cumplimiento del por lo menos un segundo
criterio,
caracterizado porque el método comprende
asimismo:
en respuesta al cumplimiento de por lo menos uno
de dicho por lo menos un segundo criterio, se cambia por lo menos
un primer criterio de traspaso por parte del controlador de
estaciones base para dirigir una parte de la carga de la estación
transceptora base a estaciones transceptoras base vecinas.
2. Método según la reivindicación 1, en el
que el por lo menos un segundo criterio incluye un objetivo mínimo
para el número de canales que están libres en la estación
transceptora base.
3. Método según la reivindicación 2, en el
que el objetivo mínimo es variable dinámicamente.
4. Método según la reivindicación 2, en el
que el objetivo mínimo depende de aquella necesidad de establecer
conexiones nuevas que se ha dado a conocer al controlador de
estaciones base.
5. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el por lo menos un segundo
criterio incluye un requisito mínimo para el número de canales que
están libres en las estaciones transceptoras base vecinas de la
estación transceptora base.
6. Método según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que dicho por lo menos un segundo
criterio incluye un requisito mínimo para los resultados de
mediciones, realizadas por la estación móvil, de la intensidad de
la señal de las estaciones transceptoras base vecinas.
7. Controlador de estaciones base en un
sistema de comunicaciones móviles, en el que una estación
transceptora base (BTS) está configurada para recibir resultados de
mediciones realizadas en estaciones móviles (MS) en conexión con la
estación transceptora base, haciendo referencia las mediciones a la
intensidad de la señal de estaciones transceptoras base vecinas, y
para retransmitir dichos resultados al controlador de estaciones
base (BSC),
estando configurado el controlador de estaciones
base para realizar un traspaso a un canal que ofrece una mejor
calidad de la señal cuando la calidad de la señal cumple por lo
menos un primer criterio de traspaso referente a la obtención de
una mejor calidad del canal de radiocomunicaciones,
comprendiendo el controlador de estaciones
base
unos medios de almacenamiento para almacenar
información de por lo menos un segundo criterio para por lo menos
una estación transceptora base, significando el cumplimiento de por
lo menos un segundo criterio que se debe realizar un intento de
reducir la carga de dicha por lo menos una estación transceptora
base, y
unos medios de monitorización para monitorizar
el cumplimiento de dicho por lo menos un segundo criterio,
caracterizado porque el controlador de
estaciones base comprende asimismo
unos medios de implementación de traspasos que
responden a los medios de monitorización, configurados, en
respuesta al cumplimiento de criterios, para dirigir una parte de la
carga de la estación transceptora base a estaciones transceptoras
base vecinas.
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