ES2281761T3 - Metodo y aparato para utilizar informacion historica de la red para mitigar las actualizaciones de red excesivas cuando se selecciona un canal de comunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Un método para seleccionar un canal de comunicaciones para comunicaciones con una estación transmisora base en servicio o bien con una estación transmisora base adyacente, en el que un dispositivo de comunicaciones (10) recibe información de identificación de la red, que comprende información que identifica áreas de la red, una señal que tiene un nivel de señal de la estación transmisora base adyacente, y una señal de referencia que tiene un nivel de señal de referencia de la estación transmisora base en servicio, estando caracterizado el método para seleccionar el canal de comunicaciones por los pasos de: almacenar la información de identificación de la red si la selección del canal entre las dos áreas resulta en una actualización del área de red; establecer un valor si la actualización del área de la red no ha ocurrido previamente; incrementar el valor si la actualización del área de la red ocurrió previamente entre las mismas dos áreas (14); comparar el nivel de señal con el nivel de señal de referencia más un valor marginal si el valor incrementado es mayor o igual que el valor predeterminado; y seleccionar un canal de comunicaciones con la estación transmisora base adyacente si el nivel de señal iguala o excede el nivel de la señal de referencia más un valor marginal (18).
Description
Método y aparato para utilizar información
histórica de la red para mitigar las actualizaciones de red
excesivas cuando se selecciona un canal de comunicaciones.
La invención presente trata, en general, del
campo de los mecanismos de control de recursos de radio (RRC) en
las redes de comunicación inalámbricas y, en particular, de un
método y aparato para seleccionar un canal de comunicaciones.
En las redes de comunicaciones inalámbricas, por
ejemplo, en el Sistema de Telecomunicaciones Móvil Universal
(UMTS), los canales de comunicación pueden estar creados entre: un
dispositivo de comunicaciones móvil para proporcionar acceso a los
servicios de la red sobre canales de comunicación radio; una Red de
Acceso Radio (RAN) que comprende al menos una estación transmisora
de radio base para emitir y recibir información a través de los
canales de comunicación y al menos un controlador de red radio para
controlar qué canal de comunicación y a través de qué estación
transmisora de radio base comunica un dispositivo de comunicación
móvil y para dirigir el tráfico de comunicaciones; una red base que
comprende nodos de red para proporcionar funciones de control de
red, como por ejemplo facturación e identificación, y para dirigir
el tráfico de comunicaciones de y hasta el RAN apropiado así como
desde y hacia otras redes; y otras redes, como por ejemplo tanto una
Red Telefónica Pública Conmutada (PSTN) o una Red de Datos
Empaquetados (PDN), para dirigir el tráfico de comunicaciones desde
y hasta la red base. Un dispositivo de comunicaciones móvil puede
transitar entre estaciones transmisoras base soportadas por el
mismo controlador de red radio según el valor de la intensidad de
señal recibida desde cada estación transmisora de radio base. La
transición entre estaciones transmisoras de radio base soportada
por el mismo controlador de red radio y soportada además por la
misma red base requiere únicamente una actualización de la
interfase radio, y una actualización de la interfase entre el RNC y
la estación transmisora base. Sin embargo, la transición entre
controladores de red radio soportada por diferentes redes base
requiere una actualización de la interfase radio, una actualización
de la interfase entre el RNC y la estación transmisora base, una
actualización de la interfase entre el RNC y la red base; y una
transición entre redes base requiere la actualización adicional de
la interfase entre la red base y o bien la PSTN o la PDN.
Cuando un dispositivo de comunicaciones móvil
transita entre RNC, la actualización se conoce como actualización
del área de enrutamiento (RAU). Cuando un dispositivo de
comunicaciones móvil transita entre redes base, la actualización es
conocida como actualización del área de localización (LAU). La RAU y
la LAU requieren un volumen de señales mucho mayor sobre el enlace
radio que la actualización de la internase requerida cuando el
dispositivo de comunicaciones móvil transita entre estaciones
transmisoras base soportadas por el mismo controlador de red radio.
Por lo tanto, considerando los recursos limitados y la naturaleza
sensible del enlace radio, las actualizaciones de la interfase
requeridas cuando se transita entre RNC y las redes base deben ser
bien controladas de manera que se prevenga el consumo de energía
innecesario y la transmisión de señales sobre la interfase radio.
Debido a que esto sucede cuando el dispositivo de comunicaciones
móvil transita entre estaciones transmisoras base soportadas por
diferentes RAN o redes base, existe una posibilidad de que la
posición del dispositivo de comunicaciones móvil y las condiciones
de enlace radio puedan ocasionar actualizaciones frecuentes e
innecesarias. Esta frecuencia incontrolada puede ocasionar un
consumo de energía excesivo del dispositivo de comunicaciones móvil
y un exceso de tráfico sobre la interfase radio.
Al objeto de mitigar la LAU y RAU excesiva la
especificación de norma 3GPP05.08 requiere que un nivel de señal de
una estación transmisora base en servicio comparado con un nivel de
señal de una estación transmisora base adyacente debe ser ajustada
mediante un valor de margen predeterminado en el caso de una LAU o
RAU. El ajuste de la señal de referencia puede en determinadas
circunstancias prevenir que se produzcan actualizaciones
innecesarias, y, por lo tanto, ayudar a reducir el consumo de
energía y mejorar la eficiencia del enlace radio. Por ejemplo,
ajustando la señal de referencia se ayudará a prevenir que un
dispositivo de comunicaciones móvil situado dentro de un área en la
red entre dos células de red servidas por dos estaciones
transmisoras de radio base diferentes conmute innecesariamente
entre las dos células bajo determinadas características de
propagación. Sin embargo, debido a la sensibilidad de los canales
radio y por lo tanto a la naturaleza impredecible de los canales
radio, la misma situación en un momento diferente puede estar bajo
características de propagación diferentes, u otra posición definida
por características de propagación diferentes, puede no responder
asimismo al mismo valor de ajuste. El documento
US-A-5822 696 describe un método
para asignar a una red móvil un límite de consigna en el número de
actualizaciones o evaluaciones que una estación móvil puede realizar
en un período de tiempo preestablecido en el que dicha estación
móvil estará asignada a un canal tanto en una microcélula como en
una macrocélula, dependiendo del número de evaluaciones que hayan
sucedido hasta ese momento. El documento
US-A-2002/02977 describe un método y
un aparato para alterar la consigna en el nivel de señal de
actualización en un sistema de comunicaciones móvil basado en un
nivel de consigna de la calidad de la señal preestablecido.
Por lo tanto, existe una necesidad de
proporcionar un método mejorado y de ajustar el nivel de la señal de
referencia al objeto de mitigar las actualizaciones de red
excesivas.
La invención se establece en las
reivindicaciones. Para superar las limitaciones identificadas en los
antecedentes, se provee un método y un aparato para seleccionar un
canal de comunicaciones.
En una realización, se presenta un mecanismo de
selección del canal que utiliza el histórico de selección de
canales para seleccionar un canal de comunicaciones entre una
estación transmisora base en servicio y una estación transmisora
base adyacente. El mecanismo de selección del canal, cuando recibe
una señal procedente de una estación transmisora base adyacente que
tiene un nivel de señal que iguala o excede un nivel de señal de
referencia desde la estación transmisora base en servicio, determina
si la selección del canal resultaría en una actualización del área
de localización o bien en una actualización del área de
enrutamiento. Si se produce una actualización, el mecanismo de
selección del canal determina si ocurrió previamente una
actualización del mismo área de enrutamiento o de la misma área de
localización. Si no se produjo anteriormente una actualización con
la misma área de enrutamiento o la misma área de localización, se
establece un valor incremental y se almacena información de
identificación del área de enrutamiento o del área de localización.
Si previamente ocurrió una actualización del área de enrutamiento o
una actualización del área de localización, el valor incremental
asociado con la información del área de enrutamiento o localización
se incrementa. El mecanismo de selección del canal compara el valor
incrementado con un valor predeterminado y, o bien selecciona un
primer valor marginal si el valor incrementado no llega o excede el
valor predeterminado, o bien selecciona un segundo valor marginal
si el valor incrementado iguala o excede un valor predeterminado. El
mecanismo de selección del canal determina a continuación si el
nivel de señal de la estación transmisora base adyacente iguala o
excede el nivel de señal de la estación transmisora base en servicio
más el valor marginal seleccionado.
La Figura 1 ilustra los pasos del procedimiento
que caracterizan un método para mitigar el exceso de actualizaciones
de red utilizado como parte de un mecanismo de selección del canal
de un dispositivo de comunicaciones móvil.
La Figura 2 ilustra la arquitectura relevante
UMTS de un dispositivo de comunicaciones móvil que utiliza el
mecanismo de selección del canal; y
La Figura 3 ilustra una red de comunicaciones
inalámbrica, por ejemplo una red de comunicaciones UMTS, que
soporta servicios de comunicaciones para un dispositivo de
comunicaciones que utiliza el mecanismo de selección del canal.
Aunque a continuación se presenta en detalle el
uso y la implementación de realizaciones particulares de la
invención presente, se debe entender que la invención presente
proporciona muchos conceptos inventivos, que pueden ser realizados
en una gran variedad de contextos. Las realizaciones específicas
discutidas aquí son meramente ilustrativas de formas específicas de
realizar y utilizar la invención, y no constituyen un límite al
alcance de la invención.
Se presenta un mecanismo de selección del canal
de un dispositivo de comunicaciones que utiliza el histórico de
selecciones de canal al objeto de mitigar el exceso de
actualizaciones de la red. El dispositivo de comunicaciones recibe
información sobre los canales de comunicación que incluye
información de identificación de la red y una señal que tiene una
intensidad de señal desde las estaciones transmisoras base
adyacentes y compara las intensidades de las señales recibidas con
la intensidad de señal de la estación transmisora base en servicio.
El mecanismo de selección del canal es capaz de deducir si se
requiere o no realizar una actualización del área de enrutamiento
(RAU) o un actualización del área de localización (LAU) a partir de
la información y de la intensidad de señal. Si se requiere
cualquiera de estas actualizaciones, la información de la red
asociada con una o ambas, dependiendo de la actualización
requerida, se almacena la RAU o LAU y o bien se establece un valor
incremental o incrementado, dependiendo de si una actualización se
produjo anteriormente. Dependiendo de la magnitud de valor
incremental, el mecanismo de selección de canal compara la
intensidad de señal con la intensidad de señal de la estación
transmisora base en servicio mas un primer valor marginal o un
segundo valor marginal al objeto de determinar la selección del
canal.
En referencia a la Figura 1, se ilustran los
pasos del procedimiento que caracterizan un método para mitigar el
exceso de actualizaciones de la red, utilizado como parte de un
mecanismo de selección del canal de un dispositivo de
comunicaciones móvil, y se denota en su conjunto como 10. En el
bloque 12, el mecanismo de selección de señal recibe información
que incluye identificación de la red que caracteriza las áreas de
localización y enrutamiento, y señales que tienen niveles de señal
que indican la intensidad de señal desde una estación transmisora
base adyacente a la estación transmisora base en servicio que
proporciona servicios de comunicación al dispositivo de
comunicaciones móvil. El mecanismo de selección del canal determina
si el nivel de señal recibido desde la estación transmisora base
adyacente iguala o excede el nivel de señal, referido aquí como
nivel de señal de referencia, de la estación transmisora base en
servicio. Si el nivel de señal no iguala o excede el nivel de señal
de referencia, se termina el proceso de selección del canal. Si el
nivel de señal iguala o excede el nivel de señal de la estación
transmisora base en servicio, el mecanismo de selección del canal
determina a partir de la información de la red si la selección del
canal de la estación transmisora base adyacente producirá una
actualización del área de localización (LAU) o una actualización del
área de enrutamiento (RAU). Si la selección del canal no produjera
una LAU o RAU, se realiza la selección del canal. En el bloque 14,
si la selección del canal produce una LAU o RAU, el mecanismo de
selección del canal determina si la selección entre estas mismas
dos áreas se produjo anteriormente. Si la selección entre estas
mismas dos áreas no se produjo anteriormente, el mecanismo de
selección del canal almacena la información de identificación de la
red y establece un valor incremental. Si la selección entre estas
mismas dos áreas se produjo anteriormente, se incrementa el valor.
En el bloque 16, el mecanismo de selección del canal selecciona un
primer valor marginal determinado si el valor incremental no iguala
o excede un límite predeterminado, o bien selecciona un segundo
valor marginal predeterminado, siendo el segundo valor marginal
mayor que el primer valor marginal, si el valor incremental iguala
o excede un límite predeterminado. En el bloque 18, el mecanismo de
selección del canal compara la señal recibida con la señal de
referencia mas el valor marginal seleccionado. Si la señal recibida
no iguala o excede a la señal de referencia más el valor marginal
seleccionado, no se produce la selección del canal. Si la señal
recibida iguala o excede a la señal de referencia mas el valor
marginal seleccionado, se realiza la selección del canal. El
mecanismo de selección del canal puede borrar la información de
identificación y los valores incrementales asociados gradualmente,
o completamente si la actualización con un área almacenada no se ha
producido durante un período de tiempo determinado.
En referencia a la Figura 2, se ilustra la
arquitectura relevante GPRS, EDGE, o UMTS de un dispositivo de
comunicaciones móvil que utiliza el mecanismo de selección de canal
denotado en su conjunto como 30. La arquitectura relevante 30
comprende un canal de radio 32 para conectar a través de un enlace
radio con una estación transmisora base, un mecanismo de capa
física 34 para generar el canal de radio 32, un mecanismo de capa de
enlace 36 que comprende un mecanismo de Control de Acceso Medio
(MAC) 38, un mecanismo de Control de Enlace Radio 40 para
multiplexar y demultiplexar el control y datos de usuario que
provienen y se dirigen al control y a los canales de datos de
usuario, 42a y 42b, y de y hacia los canales de transporte 44, y un
mecanismo de Control de Recursos de Radio 46 para procesar los
datos de control 42a, 48 y proporcionar información de control sobre
los canales de control 50. No se proporciona una descripción y
arquitectura adicional debido a que hay muchas variantes
diferentes en los dispositivos de comunicaciones móviles, y a que la
arquitectura básica de los mismos será conocida para alguien
versado en la técnica. Sin embargo, el dispositivo de comunicaciones
móvil puede comprender, dependiendo del servicio soportado,
componentes de software adicionales, como por ejemplo IP, TCP, UPD,
y RTP y software de capa de aplicaciones, como por ejemplo correo
electrónico, mecanismos de búsqueda en Internet, programas de
calendario y citas, además de varios componentes de firmware.
El mecanismo RRC 46 comprende un mecanismo de
proceso de datos para almacenar y procesar datos de acuerdo con los
procesos identificados dentro de las descripciones asociadas a la
Figura 1. El mecanismo de proceso de datos comprende un procesador
52, una memoria 54, y un Procesador de Señal Digital (DSP) 56, para
recibir información del canal, almacenar y procesar la información
de selección del canal, y ejecutar los procesos y proveer la
información de control necesaria para seleccionar el canal. En la
realización de la invención, el mecanismo RRC 46 recibe los niveles
de señal de las estaciones transmisoras base y de servicio,
información de identificación de la red, y de acuerdo con esta
información compara los niveles de señal de las estaciones
transmisoras base adyacentes con: la señal de referencia en el caso
de que no se requiera RAU o LAU; con la señal de referencia más un
primer valor marginal en el caso de que se requiera una RAU o LAU y
la misma RAU o LAU no hay ocurrido previamente un número
predeterminado de veces; o con la señal de referencia más un segundo
valor marginal, donde el segundo valor marginal es mayor que el
primer valor marginal en una cantidad predeterminada, en el caso en
que la misma RAU o LAU haya ocurrido previamente un número
predeterminado de veces. Aunque la Figura 2 ilustra un mecanismo de
proceso de datos incluido en el mecanismo RRC, alguien versado en la
técnica debe comprender que el mecanismo de proceso de datos puede
ser un recurso compartido para ser compartido con otros componentes
dentro de la arquitectura.
En referencia ahora a la Figura 3, una red de
comunicaciones inalámbrica de ejemplo, por ejemplo una red de
comunicaciones GSM, GPRS o UTMS adherida a las especificaciones
estandarizadas apropiadas, se ilustra un servicio de soporte de
comunicaciones para un dispositivo de comunicaciones móvil que
utiliza el mecanismo de selección del canal y que se denota en su
conjunto como 60. La red de comunicaciones inalámbrica 60 comprende
una red principal 62 acoplada a una Red de Acceso Radio (RAN) 64,
66 y a redes 68, como por ejemplo la Red Telefónica Conmutada
Pública (PSTN) o la Red de Datos Empaquetados (PDN). La red de
comunicaciones inalámbrica comprende además una red principal 70
acoplada a una RAN 72, 74 y a otras redes 76, como por ejemplo una
PSTM o una PDN, y un dispositivo de comunicaciones móvil 78. La RAN
64, 66, 72 y 74 comprende múltiples estaciones transmisoras base
que proporcionan una interfase radio con el dispositivo de
comunicaciones móvil 78 y un controlador de la red radio para
asignar recursos radio y dirigir las comunicaciones sobre las
estaciones transmisoras base. En esta ilustración, la RAN 64
comprende un controlador de red que soporta dos grupos de estaciones
transmisoras base identificadas por RA1 y RA2 y soportadas además
por una red principal 62 identificada por LA1. La RAN 66 comprende
un controlador de red que soporta un grupo de estaciones
transmisoras base identificadas como RA3 y soportadas además por
las redes principales 62, 70 e identificadas por LA2. La RAN 72
comprende un controlador de red que soporta un grupo de estaciones
transmisoras base identificadas por RA4 y soportadas además por una
red principal 70 identificada como LA3. La RAN 74 comprende un
controlador de red que soporta un grupo de estaciones transmisoras
base identificadas como RA5, RA6 y soportadas además por la red
principal 70 identificada también como LA3.
El tráfico de comunicaciones es dirigido a y
desde el dispositivo de comunicaciones móvil 78, y a y desde la RAN
64, y a y desde la red principal 62, y otra red 68 de acuerdo con la
RA y LA. A modo de ejemplo en esta ilustración particular el
dispositivo de comunicaciones móvil 79 puede ser asignado a LA1,
RAU1. Aunque no se ilustra, en la práctica las coberturas de célula
entre RAN se solaparán unas a las otras. Cuando el dispositivo de
comunicaciones móvil 78 recibe los niveles de señal que indican que
debe ocurrir una transición entre estaciones transmisoras base, el
mecanismo de selección del canal como se ha descrito en referencia
a las Figuras 1 y 2 determinan si la selección del canal resultará
en una RAU o LAU. Si ocurriera una actualización, por ejemplo si la
selección del canal resultase en una estación móvil que tenga LA1,
RA1, el nivel de señal de referencia de una estación transmisora
base en servicio más un valor marginal se utiliza para comparar con
el nivel de señal de una estación transmisora base adyacente si una
actualización entre RA1 y RA2 ocurrió previamente un número
predeterminado de veces. Por lo tanto, el historial de selección de
canales puede ser utilizado para mitigar una actualización de red
excesiva gracias a la combinación de las características de
posición y propagación.
Aunque el uso e implementación de las
realizaciones particulares de la invención presente se han
presentado en detalle anteriormente, se debe entender que la
invención presente proporciona muchos conceptos inventivos, que
pueden ser realizados en una gran variedad de contextos. Las
realizaciones específicas discutidas aquí son meras ilustraciones
de maneras específicas de realizar y utilizar la invención y no son
limitativas dentro del objeto de la invención.
Claims (7)
1. Un método para seleccionar un canal de
comunicaciones para comunicaciones con una estación transmisora
base en servicio o bien con una estación transmisora base adyacente,
en el que un dispositivo de comunicaciones (10) recibe información
de identificación de la red, que comprende información que
identifica áreas de la red, una señal que tiene un nivel de señal
de la estación transmisora base adyacente, y una señal de referencia
que tiene un nivel de señal de referencia de la estación
transmisora base en servicio, estando caracterizado el
método para seleccionar el canal de comunicaciones por los pasos
de:
almacenar la información de identificación de la
red si la selección del canal entre las dos áreas resulta en una
actualización del área de red;
establecer un valor si la actualización del área
de la red no ha ocurrido previamente;
incrementar el valor si la actualización del
área de la red ocurrió previamente entre las mismas dos áreas
(14);
comparar el nivel de señal con el nivel de señal
de referencia más un valor marginal si el valor incrementado es
mayor o igual que el valor predeterminado; y
seleccionar un canal de comunicaciones con la
estación transmisora base adyacente si el nivel de señal iguala o
excede el nivel de la señal de referencia más un valor marginal
(18).
2. El método para seleccionar un canal de
comunicaciones como se describe en la reivindicación 1 comprendiendo
además los pasos de:
comparar el nivel de señal con el nivel de la
señal de referencia si al seleccionar un canal de comunicaciones no
resultara en una actualización del área de localización o en una
actualización del área de enrutamiento;
determinar si el nivel de señal iguala o excede
el nivel de señal de referencia más un valor marginal; y
seleccionar un canal de comunicaciones con la
estación transmisora base adyacente si el nivel de señal de la
estación transmisora base adyacente iguala o excede el nivel de
señal de referencia más un valor marginal.
3. El método para seleccionar un canal de
comunicaciones como el descrito en la reivindicación 1 ó 2
comprendiendo además la comparación del nivel de señal con un nivel
de señal de referencia más otro valor marginal si el valor
incrementado no es igual o no es mayor que el valor predeterminado,
en el que el otro valor marginal es menor que el valor
marginal.
4. Un mecanismo de selección del canal (30) para
seleccionar un canal de comunicaciones para comunicaciones con una
estación transmisora base en servicio o bien con una estación
transmisora base adyacente, en el que el mecanismo de selección del
canal (30) incluye un procesador (52) y en el que el mecanismo de
selección del canal está dispuesto para recibir información de la
red, que comprende información para identificar áreas de la red,
una señal que tiene un nivel de señal de la estación transmisora
base adyacente, y una señal de referencia que tiene un nivel de
señal de referencia de la estación transmisora base en servicio,
estando caracterizado el mecanismo de selección del canal
(30) porque:
el procesador (52) comprende medios dispuestos
para almacenar información de identificación de la red si la
selección del canal entre dos áreas resulta en una actualización del
área de la red, establecer un valor si la actualización de la red
no ha ocurrido previamente, incrementar el valor si la actualización
del área de la red ocurrió previamente entre las mismas dos áreas
(14), comparar el nivel de señal con el nivel de señal de
referencia más un valor marginal si el valor incrementado es mayor
que o igual a un valor predeterminado, y seleccionar un canal de
comunicaciones con la estación transmisora base adyacente si el
nivel de señal iguala o excede el nivel de señal de referencia más
el valor marginal (18).
5. El mecanismo de selección del canal (30) de
la reivindicación 4 en el que el procesador (52) comprende medios
dispuestos para comparar el nivel de señal de la estación
transmisora base adyacente con un nivel de señal de la estación
transmisora base si seleccionando un canal de comunicaciones no
resultará en una actualización del área de localización o en una
actualización del área de enrutamiento, determinar si el nivel de
señal de la estación transmisora base adyacente iguala o excede el
nivel de señal de la estación transmisora base en servicio más un
valor marginal, y seleccionar un canal de comunicaciones si el nivel
de señal de la estación transmisora base adyacente iguala o excede
el nivel de señal de la estación transmisora base en servicio más
el valor marginal.
6. El mecanismo de selección del canal (30) de
las reivindicaciones 4 ó 5 en el que el procesador (52) comprende
además medios dispuestos para comparar el nivel de señal con un
nivel de señal de referencia más otro valor marginal si el valor
incrementado no es igual a o mayor que el valor predeterminado,
donde el otro valor marginal es menor que el valor marginal.
7. Un dispositivo de comunicaciones móvil (10)
que comprende un mecanismo de selección del canal (30) como el
reivindicado en las reivindicaciones 4, 5 ó 6.
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