ES2609093T3 - Control dinámico del tráfico de una red móvil - Google Patents

Control dinámico del tráfico de una red móvil Download PDF

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ES2609093T3 ES08171945.2T ES08171945T ES2609093T3 ES 2609093 T3 ES2609093 T3 ES 2609093T3 ES 08171945 T ES08171945 T ES 08171945T ES 2609093 T3 ES2609093 T3 ES 2609093T3
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Siu Lung Li
Stephen Lacey
Mikko Kauko Johannes Jarva
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Abstract

Procedimiento de control del tráfico de datos (100) entre una serie de terminales móviles (102A, 102B, 104A, 104B) y una red móvil que comprende una serie de emplazamientos de celda (110A, 110B, 110C), comprendiendo el procedimiento: monitorizar los volúmenes de tráfico de datos (100) específicos por emplazamiento de celda, con el fin de detectar emplazamientos de celda de carga elevada (110A, 110B) entre dicha serie de emplazamientos de celda, y para cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada detectados (110A, 110B), llevar a cabo un análisis específico por terminal móvil de la utilización del tráfico de datos (100) con el fin de seleccionar por lo menos uno de los terminales móviles (102A, 102B, 104A, 104B) para la limitación del tráfico, caracterizado por que el análisis específico por terminal móvil del tráfico de datos (100) incluye: obtener la utilización de volúmenes de tráfico de datos (100) específicos por terminal móvil, para identificar un grupo de terminales móviles de alta utilización (104A, 104B), y seleccionar por lo menos uno de los terminales móviles entre el grupo de terminales móviles de alta utilización (104A, 104B) para limitación del tráfico, en el que la etapa de selección incluye aplicar criterios de selección para realizar la selección, en el que los criterios de selección incluyen por lo menos uno de: tipo de servicio utilizado sobre el tráfico de datos (100) y tipo de suscripción utilizada por terminal móvil, y el procedimiento comprende limitar temporalmente el tráfico de datos (100) entre la red móvil y por lo menos un terminal móvil seleccionado.

Description

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DESCRIPCION
Control dinamico del trafico de una red movil Sector tecnico
La presente invencion se refiere a procedimientos, sistemas y programas informaticos para el control del trafico de datos en una red movil.
La presente invencion se refiere, concretamente, al control del trafico de datos entre una serie de terminales moviles y una red movil que comprende una serie de emplazamientos de celda.
Concretamente, la presente invencion se refiere al control dinamico o en linea del trafico de datos. En este contexto, los terminos control dinamico y control en linea se refieren a la posibilidad de llevar a cabo por lo menos algunas funciones de control durante el trafico controlado. Un ejemplo de tal control dinamico es modificar parametros relativos a una sesion de datos durante la propia sesion de datos. Lo contrario de tal control dinamico o en linea seria un procedimiento y sistema de control que no pueda reaccionar durante una sesion de datos, sino que cualquier funcion de control posible se llevaria a cabo unicamente antes o despues de tal trafico de datos.
Una aplicacion especifica para dichos procedimientos y sistemas de control de datos es controlar la Calidad de Servicio (QoS, quality of service) o el ancho de banda ofrecido para los terminales moviles que utilizan servicios de banda ancha sobre una conexion movil. Dichos servicios de banda ancha incluyen TV, navegacion web, transmision en tiempo real y descarga de videos y otros archivos, y correo electronico.
La naturaleza dinamica del control resulta beneficiosa cuando se optimiza la utilizacion de recursos en la red movil con el fin de satisfacer el mayor numero posible de solicitudes de servicio de los usuarios. De este modo, el objetivo de la optimizacion es que, en cada momento, todos los usuarios activos puedan obtener servicios con una calidad de servicio apropiada.
Antecedentes de la tecnica
La Publicacion de la solicitud de patente de U.S.A. 2007/0058561 A1 da a conocer un procedimiento de renegociacion de los niveles de la QoS de un enlace de comunicacion en una o mas redes. El enlace de comunicacion tiene un nivel inicial de QoS antes de la renegociacion, y el procedimiento incluye examinar el flujo de informacion en el enlace de comunicacion entre un primer punto terminal de la red y un segundo punto terminal de la red. El procedimiento incluye asimismo determinar, en base a la informacion, un tipo de aplicacion que esta siendo utilizada por el primer y el segundo puntos terminales de la red para el enlace de comunicacion. El procedimiento incluye asimismo determinar un nivel de QoS adecuado para la aplicacion, y negociar con por lo menos una o mas de las redes para procurar recursos asociados con la red que proporcionen el nivel de QoS adecuado.
El documento USA 2002/077111 A1 da a conocer un procedimiento para el control de la congestion en un sistema de comunicaciones por radio moviles basado en CDMA. El procedimiento implica determinar una condicion de carga de una celda y regular la condicion de carga, por ejemplo, mediante aumentar y reducir las ordenes de potencia de transmision.
El documento USA 6 697 378 B1 da a conocer un procedimiento para el control de transmision basado en clases, de las conexiones de datos, en base a estimaciones externas de retroalimentacion en tiempo real obtenidas utilizando intercambio de mensajes desde una red inalambrica.
El documento WO 2006/075951 A1 da a conocer la deteccion de congestion en una red de acceso por radio (RAN, Radio Access Network) que esta asociada con el transporte de informacion que se origina en uno o mas terminales moviles. La congestion detectada se reduce entonces, por ejemplo, reduciendo un parametro asociado con una tasa de bits con la que la informacion del terminal movil de enlace ascendente se transporta a traves de la red.
El documento USA 2004/033806 da a conocer un procedimiento segun el preambulo de la reivindicacion 1, para la gestion dinamica del trafico de datos en redes celulares.
Descripcion de la invencion
Un objetivo de la presente invencion es crear un procedimiento, un sistema y un programa informatico nuevos para el control del trafico de datos en una red movil.
El procedimiento, el sistema y el programa informatico segun la invencion se definen en las reivindicaciones 1, 13 y 14, respectivamente.
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Segun un aspecto de la invencion, se da a conocer un procedimiento de control del trafico de datos entre una serie de terminales moviles y una red movil que comprende una serie de emplazamientos de celda. El procedimiento comprende monitorizar volumenes de trafico de datos especificos por emplazamiento de celda con el fin de detectar emplazamientos de celda de carga elevada entre dicha serie de emplazamientos de celda. El procedimiento comprende ademas llevar a cabo, para cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada detectados, un analisis del trafico de datos especifico por terminal movil, con el fin de seleccionar por lo menos uno de los terminales moviles para limitacion del trafico, y limitar temporalmente el trafico de datos entre la red movil y dicho por lo menos un terminal movil seleccionado.
Segun otro aspecto de la invencion, se da a conocer un sistema de mediacion y activacion para una red movil que comprende una serie de emplazamientos de celda. El sistema comprende medios para monitorizar los volumenes de trafico de datos especificos por emplazamiento de celda, con el fin de detectar emplazamientos de celda de carga elevada entre dicha serie de emplazamientos de celda. El sistema comprende ademas un analizador para llevar a cabo un analisis del trafico de datos especifico por terminal movil en cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada detectados, y seleccionar por lo menos uno de los terminales moviles para limitacion del trafico. Ademas, el sistema comprende medios para limitar temporalmente el trafico de datos entre la red movil y dicho por lo menos un terminal movil seleccionado.
Segun otro aspecto de la invencion, se da a conocer un programa informatico que comprende codigo de programa que puede dar instrucciones a un sistema informatico para llevar a cabo el procedimiento segun la invencion.
La invencion da a conocer un procedimiento, un sistema y un programa informatico nuevos para el control del trafico de datos en una red movil, con los beneficios asociados con respecto a la tecnica anterior por lo menos en algunas aplicaciones.
Por ejemplo, la invencion da a conocer un analisis del trafico de datos en dos niveles diferentes, a nivel de emplazamiento de celda y a nivel de terminal movil.
El analisis a nivel de emplazamiento de celda hace posible la deteccion de los emplazamientos de celda de carga elevada entre la serie de emplazamientos de celda, y aplicar la limitacion del trafico con respecto al trafico de datos solamente a traves de los emplazamientos de celda de carga elevada. De este modo, las medidas de limitacion del trafico se pueden dirigir a las areas problematicas en la red, sin que los otros emplazamientos de celda resulten afectados. Esto proporciona la maxima calidad de servicio para los usuarios conectados a los emplazamientos de celdas de carga no elevada. El procedimiento dado a conocer en la publicacion USA 2007/0058561 A1 mencionada anteriormente no permite dicho analisis especifico por emplazamiento de celda.
El analisis al nivel de terminal movil, por su parte, hace posible seleccionar aquellos terminales moviles para limitacion del trafico que utilicen servicios no criticos, que se ven afectados en menor medida por tal limitacion. El analisis del trafico de datos especifico por terminal movil permite asimismo usar otros criterios de seleccion con el fin de restringir la utilizacion excesiva de servicios y proporcionar un acceso equitativo para todos los usuarios de un emplazamiento de celda. Cuando se combina con el analisis especifico por emplazamiento de celda de la tecnica anterior, el analisis especifico por terminal movil ofrece un modo muy efectivo de proporcionar una calidad de servicio apropiada para los usuarios situados en emplazamientos de celda de carga elevada, y una calidad de servicio maxima para los usuarios conectados a traves de los otros emplazamientos de celda.
El concepto de la invencion permite asimismo una serie de realizaciones utiles y ventajosas, que proporcionan otras ventajas.
En una realizacion, la monitorizacion del trafico de datos se realiza por medio de un sistema mediador conectado a la red movil. En este caso, el sistema mediador se puede utilizar de manera efectiva en la monitorizacion del trafico de datos, el analisis especifico por emplazamiento de celda y el analisis especifico por terminal movil.
En otro ejemplo, el sistema mediador es un sistema mediador en tiempo real, y permite tiempos de reaccion muy rapidos en el control del trafico de datos.
En otro ejemplo mas, la limitacion del trafico de datos se puede implementar de manera efectiva por medio de un sistema de activacion en comunicacion con el sistema mediador.
En ejemplos que utilizan sistemas mediadores para monitorizar el trafico de datos, existen numerosos parametros disponibles que se pueden tener en cuenta en la optimizacion del trafico de datos.
Ademas, los sistemas mediadores disponen habitualmente de interfaces para operaciones y sistemas de soporte a negocios del operador movil y, por lo tanto, pueden utilizar facilmente, si se desea, informacion sobre los contratos de servicios realizados con los usuarios concretos.
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Cuando se utiliza un sistema mediador en el control del trafico de datos, no es necesario proporcionar a la red sistemas adicionales o sondas para el trafico. Ademas, las decisiones se basan en informacion muy fiable, puesto que los sistemas mediadores estan disenados para manejar la informacion de utilizacion con propositos de facturacion.
Por lo tanto, existen ejemplos que permiten una limitacion del trafico especifica por terminal movil en base a las necesidades de comunicacion de otros usuarios y a los recursos de la red movil. La limitacion se puede aplicar temporalmente durante los tiempos de carga maxima. La limitacion se puede dirigir tambien a areas problematicas en la red, sin que las otras areas resulten afectadas. Asimismo, se pueden tener en cuenta en las decisiones los tipos de servicios utilizados por los usuarios. Por lo tanto, en dichas realizaciones, la limitacion del trafico tiene un impacto minimo en la experiencia de servicio de los usuarios bajo limitacion del trafico, garantizando la conexion de la red movil al mayor numero posible de terminales moviles. Esto significa tambien que los operadores de la red movil pueden vender suscripciones de manera segura con planes de precios de utilizacion ilimitada y/o el ancho de banda maximo soportado, puesto que no hay riesgo de una congestion de servicio de tiempo prolongado en la red. Se debe observar que los planes de precios de utilizacion ilimitada y/o los planes de precios de ancho de banda soportado maximo se pueden establecer de tal manera que el ancho de banda ofrecido realmente no es el ancho de banda maximo soportado por la red. De este modo, el ancho de banda maximo ofrecido realmente se puede establecer en un nivel por debajo del ancho de banda maximo soportado por la red.
Tal como resulta evidente a partir de la explicacion anterior, los ejemplos de la invencion se pueden utilizar de una serie de maneras para llevar a cabo un control dinamico del trafico de datos en la red movil. En concreto, las realizaciones se pueden utilizar independientemente de los planes de precios. De esta manera, las realizaciones se pueden utilizar asimismo con respecto a todos los terminales moviles comprendidos en la red. Las realizaciones se pueden utilizar asimismo dirigidas a un grupo de terminales seleccionados segun otros criterios deseados. El plan de precios de los usuarios se puede utilizar, si se desea, como parametro en la toma de decisiones relativas a la limitacion del trafico. Otros posibles parametros incluyen, por ejemplo, el tipo de servicio utilizado actualmente. Estos parametros se pueden utilizar para dirigir la decision de limitacion del trafico, la cual, no obstante, se basa en los hechos tecnicos de volumenes de trafico de datos.
Breve descripcion de los dibujos
Para una comprension mas completa de la presente invencion y de las ventajas de la misma, la invencion se describe a continuacion con la ayuda de los ejemplos y haciendo referencia a los siguientes dibujos, en los que:
La figura 1 presenta como un diagrama de bloques un ejemplo de entorno en el que se puede utilizar una realizacion de la invencion.
La figura 2 presenta un diagrama de flujo de la monitorizacion del trafico en tiempo real segun una realizacion de la invencion.
La figura 3 presenta un diagrama de flujo de la utilizacion de un mecanismo de retroalimentacion negativa segun una realizacion de la invencion.
La figura 4 presenta un cronograma de cambios de activaciones en la QoS segun una realizacion de la invencion. Definiciones
Un emplazamiento de celda (-110A-, -110B-, -110C-) es una porcion del area de cobertura de la red movil que es servida por una antena de estacion de base.
Un usuario (-102A-, -102B-, -104A-, -104B-) es un abonado que utiliza la red con su terminal, por medio de una conexion de radio a un emplazamiento de celda.
Un plan ilimitado es, por ejemplo, una forma de suscripcion del usuario. Un plan ilimitado permite a los usuarios utilizar la maxima capacidad del ancho de banda y de la QoS. Los usuarios que tienen un plan ilimitado han aceptado que el operador pueda cambiar (reducir y reanudar) temporalmente el ancho de banda y la QoS de sus conexiones sin ningun aviso, para mantener los emplazamientos de celda funcionando para todos los usuarios en el area del emplazamiento de celda, y para evitar la congestion del trafico en el emplazamiento de celda. El plan de suscripcion puede asimismo estar limitado a una cierta magnitud de capacidad de la capacidad maxima disponible y de la QoS.
Mejor modo de llevar a cabo la invencion
Las realizaciones descritas a continuacion utilizan un servidor de QoS -140-, un sistema de activacion -180- y un sistema de mediacion -170- que proporciona recogida y procesamiento en tiempo real.
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La recogida y el procesamiento en tiempo real es una manera eficiente de reunir y analizar las magnitudes de trafico en los emplazamientos de celda, y de averiguar cuales son los usuarios de consumo elevado dentro de emplazamientos de celda concretos. Ademas, la recogida y el procesamiento en tiempo real contienen medios de agregacion muy eficientes para combinar y comparar la informacion reunida sobre magnitudes de trafico, emplazamientos de celda y usuarios. Al final, la recogida y el procesamiento en tiempo real deciden a que usuarios se deben aplicar los cambios de reduccion y reanudacion.
El sistema de activacion -180- recibe y ejecuta las solicitudes de reduccion y de reanudacion. Las solicitudes se transmiten al servidor de QoS -140-, que ademas controla o monitoriza el trafico de datos real.
El propio servidor de QoS -140- reduce el ancho de banda y la QoS de los usuarios de carga elevada bloqueando el trafico de datos o dando instrucciones a algun otro elemento de la red tal como la GGSN para reducir el ancho de banda y la QoS de los usuarios de carga elevada.
La descripcion siguiente describe una realizacion preferente de la invencion en la que la gestion del trafico de un emplazamiento de celda movil es un mecanismo clave para asegurar que el operador tiene capacidad suficiente. Siendo el trafico radioelectrico un recurso clave dentro del entorno movil, la optimizacion en una capa del emplazamiento de celda tendra beneficios inmediatos para el operador, especialmente en un entorno en el que el operador ofrece un paquete de ancho de banda ilimitado o una suscripcion de ancho de banda limitada, aunque con ancho de banda suficiente para cualquier uso que los abonados tengan en ese momento. En este documento, las realizaciones se describen principalmente con ejemplos de plan de utilizacion ilimitada. Se debe tener en cuenta que, en lugar de un plan ilimitado, el plan puede estar limitado tambien a cierta cantidad de ancho de banda del ancho de banda maximo disponible y de la QoS. Los procedimientos se pueden utilizar asimismo independientemente de los planes de precios, y cualquier plan de precios concreto no es un requisito previo para la utilizacion de las realizaciones.
En esta situacion, es vital que el operador pueda asegurar una utilizacion equitativa, especialmente en un mundo en el que el trafico P2P tiene un efecto importante en la limitacion del ancho de banda.
En un ejemplo, la invencion monitoriza el trafico de manera continua en tiempo real, y utiliza un mecanismo de retroalimentacion negativa para cambiar la QoS de los usuarios de consumo elevado a una menor.
En la totalidad de este documento, se utilizara un ejemplo de HSDPA dentro de una red 3G para demostrar los principios de la solucion de gestion del trafico segun la invencion. Dicha realizacion se describe asimismo en la figura 1.
En la figura 1, los usuarios moviles -102A-, -102B-, -104A- y -104B- estan creando sesiones de datos moviles -100- dentro de la red. Con la creacion de una sesion de datos, se asignara un perfil de Calidad de Servicio a la sesion. Este se define habitualmente en algun lugar dentro de la red, tal como en HLR/HSS en las redes 2G/3G/3.5G (-136-, -138-). Esta politica de QoS se puede hacer cumplir mediante una funcion de control de politicas que puede ser proporcionada por el servidor de QoS -140- o por otros elementos tal como la GGSN -134-.
El control de politicas se puede iniciar mediante un dispositivo manual que solicita una calidad de servicio superior para asegurar la calidad de servicio, pero el dispositivo manual no conoce la capacidad actual de la celda.
Esta invencion adopta el punto de vista de la red. Las realizaciones buscan emplazamientos de celda -110A-, -110B, -110C- que tienen consumo elevado durante un periodo de tiempo definido. Segun una realizacion de la invencion, la informacion del trafico en tiempo real se utiliza para identificar a los usuarios finales (con plan de utilizacion ilimitada) dentro de los emplazamientos de celda que estan sobrecargados -110A-, -110B-. Las realizaciones utilizan informacion de elementos dichos como la SGSN -132- para obtener la informacion necesaria acerca de los usuarios que estan consumiendo la capacidad del emplazamiento de celda. Esta capacidad del emplazamiento de celda se puede expresar, por ejemplo, como la cantidad de bytes descargados durante las sesiones -100- activas en el emplazamiento de celda concreto, por ejemplo, -110A-. Es beneficioso procesar esta informacion en tiempo real con el fin de asegurar la utilizacion completa de la capacidad del emplazamiento de celda. Los emplazamientos de celda sobrecargados se reconocen midiendo el trafico de datos total por emplazamiento de celda. Cuando se supera un limite de umbral superior predeterminado, el sistema activa un procedimiento de reduccion de la QoS. El umbral superior puede ser cualquier porcentaje entre 0 y 100, y esta establecido habitualmente entre 70 y 90 por ciento de la capacidad total del trafico de datos en cualquier emplazamiento de celda dado. El limite del umbral superior puede ser determinado por el operador, y cada uno de los emplazamientos de celda puede tener su propio limite de umbral individual. Estos limites de umbral se pueden almacenar en el sistema en forma de tabla, por ejemplo.
Segun un ejemplo preferente de la invencion, para aquellos usuarios -104A-, -104B- ilimitados que estan utilizando una parte considerable de la capacidad, se activa automaticamente una solicitud para ordenar un cambio en la Calidad de Servicio dentro de la funcion de control de politicas.
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Una reduccion de la Calidad de Servicio para los usuarios de consumo elevado libera mas capacidad en ese emplazamiento de celda -110A-, -110B- concreto. Sin embargo, limitarse a degradar la QoS de las sesiones no garantiza una utilizacion suficiente de la red. Por lo tanto, una vez que la utilizacion de la capacidad del emplazamiento de celda se ha reducido hasta un nivel aceptable (umbral inferior), se emite para los usuarios de utilizacion elevada -104A-, -104B- una reanudacion del nivel original de la QoS.
Un procedimiento segun un ejemplo tiene las siguientes etapas:
• la informacion acerca de las suscripciones “de plan de datos ilimitado” -102A', -102B-, -104A-, -104B- se actualiza periodicamente en un sistema que reune y procesa datos de trafico, por ejemplo, un sistema de mediacion. Esta informacion se puede almacenar en una tabla correspondiente, que se puede utilizar para distinguir a los usuarios con “plan de datos ilimitado”, de los otros usuarios.
• Los mensajes de utilizacion de los usuarios se recogen del elemento de la red, por ejemplo, la SGSN -132- por medio de un protocolo de tiempo real -160-, por ejemplo, GTP’ para el sistema de mediacion -170-.
• Los mensajes de utilizacion se agregan en el sistema de mediacion -170- minuto a minuto en dos almacenamientos:
1. Utilizacion total por emplazamiento de celda. Este proceso permite al operador examinar que emplazamientos de celda han excedido el limite del umbral superior o han descendido mas alla del limite del umbral inferior.
2. Utilizacion total por cada emplazamiento de celda para cada usuario. Este proceso permite al operador examinar quienes son los usuarios de consumo elevado en un emplazamiento de celda concreto.
• Las utilizaciones agregadas se eliminan tras un tiempo establecido, por ejemplo, de uno a veinte minutos, y los estados de congestion por emplazamiento de celda se comprueban con la tabla de umbrales de trafico para todos los emplazamientos de celda -110A-, -110B-, -110C-. Por emplazamiento o emplazamientos de celda -110A-, -110B- que han alcanzado el umbral, es decir, el umbral superior, se lleva a cabo una comprobacion de usuarios de consumo elevado. Ademas, los usuarios de consumo elevado -104A-, -104B- para dicho emplazamiento de celda se comprueban con la tabla de “plan ilimitado”.
• La lista de usuarios de consumo elevado -104A-, -104B- con “plan ilimitado” de los emplazamientos de celda congestionados -110A-, -110B- se envia al sistema de activacion -180- para un cambio de la QoS.
• El sistema de activacion -180- cambia la QoS de los usuarios de consumo elevado -104A-, -104B- en la lista a un nivel mas bajo, y envia una solicitud de “reanudacion” automatica para su inicio tras un tiempo establecido, por ejemplo, de uno a veinte minutos. Si la QoS del usuario de consumo elevado ha cambiado y existe una solicitud de reanudacion automatica pendiente en el sistema -180-, la orden de reanudacion automatica se retardara un tiempo establecido, por ejemplo, de uno a veinte minutos.
• Cuando el sistema reconoce que existe de nuevo suficiente capacidad libre en un emplazamiento de celda, es decir, la utilizacion de capacidad ha descendido del nivel del umbral inferior, el sistema reanuda la QoS de los usuarios de consumo elevado -104A-, -104B- a un nivel normal.
• En ambas situaciones, la solicitud de reanudacion o reduccion finaliza en el Servidor de QoS -180-. Dependiendo del tipo de servidor de QoS -180-, estos tendran un mecanismo para restringir -190- el flujo -100- de la sesion de datos de los usuarios de consumo elevado -104A-, -104B-. Otra alternativa es ordenar a la GGSN -134- que restrinja -190- el flujo, por ejemplo, controlando la sesion de los usuarios de consumo elevado -104A-, -104B-. En ambas situaciones, los usuarios -104A-, -104B- se reconocen a partir del trafico de datos -100- identificando las sesiones y solicitudes realizadas por los usuarios.
En un ejemplo de la invencion, los volumenes de trafico de datos -100-, por ejemplo, la utilizacion total por emplazamiento de celda y la utilizacion total por emplazamiento de celda por usuario, se determinan periodicamente en periodos de tiempo consecutivos, siendo el periodo de tiempo menor de 30 minutos, tal como entre 1 y 20 minutos, por ejemplo, entre 5 y 15 minutos. Ademas, los cambios en la activacion en la QoS, es decir, reduccion y reanudacion del usuario, siguen un mismo tipo de modelo de temporizacion. Los intervalos no necesariamente son los mismos, pero si similares en alguna medida para que el proceso funcione lo suficientemente bien como para que el control sea eficiente pero no cambie el ancho de banda y la QoS con demasiada frecuencia.
La figura 4 presenta un cronograma de ejemplo de los cambios de activaciones en la QoS segun una realizacion de la invencion. En la fase -410-, el sistema tiene una monitorizacion en curso de la utilizacion del emplazamiento de celda concreto, y la utilizacion total por parte de los terminales esta por debajo del valor del umbral superior. En esta fase, el sistema segun la realizacion no realiza ninguna accion relativa a cambiar la QoS. En la fase -420-, la utilizacion del emplazamiento de celda ha aumentado por encima del valor del umbral superior. Cuando la utilizacion
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ha aumentado por encima del umbral superior, el sistema identifica a los abonados de utilizacion elevada -104A- que utilizan este emplazamiento de celda -110A-, y activa una orden de Reducir la QoS al servidor quota para esos usuarios -104A-. Ademas, en la fase -430-, la utilizacion del emplazamiento de celda ha disminuido. Tal disminucion puede ocurrir mediante la reduccion de la QoS de los abonados de utilizacion elevada o la reduccion de los moviles servidos por el emplazamiento de celda. La utilizacion total del emplazamiento de celda no ha disminuido lo suficiente para permitir una orden de reanudar el servicio para los usuarios de utilizacion elevada.
A continuacion, en la fase -440- la utilizacion total del emplazamiento de celda se ha reducido hasta un punto en que se activa una orden de reanudacion de la QoS para los usuarios de alta utilizacion -104A-. El sistema se activa para devolver la QoS de estos a los ajustes originales. En la fase -450- la utilizacion del emplazamiento de celda aumenta de nuevo, pero por debajo del valor del umbral superior, de tal modo que no se adopta ninguna accion por parte del sistema segun la realizacion. En la fase -460- la utilizacion del emplazamiento de celda ha aumentado de nuevo por encima del valor del umbral superior. Cuando la utilizacion ha aumentado por encima del valor de umbral, el sistema identifica a los abonados de utilizacion elevada -104A- que utilizan este emplazamiento de celda -110A-, y activa una orden de Reducir la QoS para el servidor quota para esos usuarios. A pesar de la orden de Reducir la QoS en la fase -470-, la utilizacion del emplazamiento de celda sigue por encima del umbral superior. Una posible razon para esto es que se han transferido nuevos abonados de utilizacion elevada a este emplazamiento de celda durante el intervalo anterior. Entonces, solo los abonados de utilizacion elevada nuevos tendran su QoS reducida. Y, de nuevo, en la fase -480-, la utilizacion total del emplazamiento de celda ha disminuido hasta un punto en el que se ha activado una orden de reanudar la QoS para los usuarios de utilizacion elevada, devolviendo su QoS a los ajustes originales.
Esto solo ejemplifica el funcionamiento del sistema con el fin de reanudar o reducir de manera efectiva el ancho de banda y la QoS de los usuarios de consumo elevado.
La figura 2 presenta un ejemplo de como la informacion de capacidad de los emplazamientos de celda y los datos de utilizacion de todos los usuarios conectados al emplazamiento de celda se recogen en tiempo real y, ademas, de como se procesa eficientemente y de manera controlada y fiable la informacion recogida segun una realizacion preferente de la invencion.
Existen algunos parametros y niveles de indicacion que se deben determinar y tener en cuenta en el procesamiento de la informacion de utilizacion cuando se analiza la capacidad del emplazamiento de celda junto con los usuarios de consumo elevado. Por supuesto, la seleccion de estos depende de la realizacion y del entorno de aplicacion practico. No obstante, solamente a modo de ejemplo, estos parametros y niveles de indicacion pueden incluir la identidad de un emplazamiento de celda, la identidad de un usuario, el intervalo de examen de la utilizacion de datos de emplazamiento de celda, la validez del registro de utilizacion en proceso, el periodo de tiempo para la solicitud de reanudar la QoS, el periodo de tiempo para la solicitud de reducir la QoS, los umbrales superior e inferior para los volumenes totales de la utilizacion de datos de enlace ascendente y enlace descendente en un emplazamiento de celda, etc.
En la fase -200- en la red de comunicaciones, los usuarios utilizan diferentes servicios, por ejemplo, llamadas de voz, llamadas de datos, faxes, correo electronico, navegacion web, mensajeria, descarga, internet, etc. con su equipo terminal, por ejemplo, telefonos moviles, PDA, ordenadores, etc. Algunos de los usuarios tienen un plan ilimitado para la utilizacion de tanto ancho de banda como requiera el servicio utilizado. Esto significa que estos usuarios tienen ancho de banda y niveles de QoS variables dentro de sus sesiones activas y actuales. Los cambios dependen del nivel de capacidad en un emplazamiento de celda concreto. Todos los servicios solicitados por los usuarios se basan en sesiones que discurren al principio a traves de los elementos de la red de comunicaciones tal como la SGSN. En la fase -202-, la informacion de utilizacion de servicios solicitados y utilizados por los usuarios y la capacidad de comunicacion que necesita el emplazamiento de celda son monitorizadas y recogidas en aquellos puntos de la red por los que pasa todo el trafico. En una realizacion preferente de la invencion, en la fase -204- la informacion de utilizacion (por ejemplo, S-CDR) se recoge en tiempo real mediante un nodo colector a traves de una conexion en tiempo real, utilizando por ejemplo protocolo GTP. La informacion de utilizacion se puede recoger tambien en base a archivos, pero se debe tener en cuenta que entonces la recogida de la utilizacion se debe temporizar con la frecuencia suficiente dado que de lo contrario el emplazamiento de celda se puede congestionar. En una realizacion preferente de la invencion, en esta fase toda la informacion relativa a las sesiones se recoge tambien como tarificacion. En la fase -206-, el nodo colector almacena la informacion de utilizacion recogida a traves del flujo de conexiones TCP en una base de datos interna. En la fase -208- los registros de utilizacion se descodifican en un formato interno del sistema de procesamiento, tal como el sistema de mediacion -170-. En esta fase, los registros de utilizacion que contienen informacion relevante sobre la capacidad del emplazamiento de celda se aceptan solamente para un procesamiento posterior.
En la fase -210-, solo los registros de utilizacion aceptados en la fase -208- se combinan en un nodo agregador. Los registros de utilizacion se identifican como pertenecientes a la misma utilizacion o sesion por parte del emplazamiento de celda (-110A-) y el usuario (-104A-). Si se trata de la misma utilizacion, el registro de utilizacion se agrega con otros almacenados parcialmente en la base de datos en la fase -212-. En una realizacion preferente de la invencion, la base de datos se implementa mediante estructuras en memoria para que sea factible satisfacer los
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requisitos de estar a tiempo y dispuesta para procesar ingentes cantidades de registros de utilizacion. Asimismo, en esta fase la actualizacion de la utilizacion del emplazamiento de celda se procesa contra una tabla estatica para indicar que emplazamientos de celda estan congestionados. Si los registros de utilizacion permanecen en la base de datos de la memoria durante un intervalo de tiempo predeterminado, el sistema de mediacion -170- examina el volumen total de utilizacion de datos de todas las sesiones en cada emplazamiento de celda que esta congestionado. Las utilizaciones se comparan con la tabla de umbrales de trafico -214-. Por consiguiente, aquellos registros de utilizacion que pertenecen a emplazamientos de celda congestionados se trasladan al siguiente nodo para un procesamiento posterior. Los otros registros de utilizacion son eliminados de la base de datos de la memoria para el siguiente evento de procesamiento.
En la fase -216-, el sistema de procesamiento -170- examina que usuarios tienen un plan ilimitado. Esto se puede realizar con la tabla de busqueda dada a conocer anteriormente. Para aquellos usuarios con plan ilimitado, el registro de utilizacion avanza hasta el siguiente nodo para un cambio de la QoS. La lista de usuarios ilimitados se carga en el servidor de busqueda de procesamiento y se actualiza en un cierto periodo de tiempo. Esta fase identifica asimismo los usuarios de plan ilimitado en el emplazamiento de celda congestionado. Se utilizara un parametro especifico del nodo para comparar con el volumen total actual de cada usuario de plan ilimitado.
En la fase -218-, el nodo emisor de solicitud de QoS prepara la solicitud de cambio de la QoS segun el registro de utilizacion. Ademas, en la fase -220- el nodo emisor de la solicitud establece y mantiene una conexion mediante una interfaz de programa de aplicacion a un sistema de activacion -180-. En el punto -A-, la solicitud de cambio de la QoS (Reanudar o Reducir) ha sido transmitida al sistema de activacion -180- para su ejecucion.
En la fase -222-, las solicitudes de cambio de la QoS se codifican para rastrear cuales son las solicitudes que se han enviado al sistema de activacion -180-. En la fase -224- las solicitudes de la QoS se distribuyen al anfitrion local -226- para su posterior examen o con propositos estadisticos.
En la fase -232-, los registros de utilizacion se codifican para rastrear cuales son los usuarios que han alcanzado el umbral de utilizacion de volumen superior en el nodo agregador. En la fase -234-, los registros de utilizacion se distribuyen al anfitrion local -236- para su posterior examen o con propositos estadisticos.
La figura 3 presenta un ejemplo de como un terminal de usuario es controlado y obligado a utilizar un menor ancho de banda, o como un terminal de usuario es restablecido y reanudado por el sistema segun una realizacion preferente de la invencion.
Continuando ahora en el punto -A- y la fase -300- en la figura 3, la solicitud de cambio de la QoS (Reanudar o Reducir) ha sido transmitida al sistema de activacion -180- para su ejecucion. En la fase -302-, el sistema de activacion determina si la solicitud de QoS es una solicitud de Reanudar o Reducir. En caso de Reanudar -304-, el sistema de activacion comprueba si ya existe el registro de reanudacion en la base de datos -310-.
En la respuesta -306- a la comprobacion, de que no existe registro de reanudacion en la base de datos -308-, el sistema de activacion envia una tarea de reanudar “R” QoS al servidor de QoS -140-. A continuacion, el sistema de activacion espera a la siguiente solicitud de cambio de la QoS -350-.
En la respuesta -306- a la comprobacion, de que existe un registro de reanudacion en la base de datos, el sistema de activacion comprueba -312- la validez de la solicitud en la base de datos -310-. La validez se comprueba -314- por ejemplo, comparando el tiempo de inicio de la solicitud con un tiempo de expiracion. En caso de validez (el tiempo de inicio es mayor o igual que el tiempo de expiracion), el sistema de activacion envia una tarea de reanudar “R” QoS -316- al servidor de QoS -140-. El sistema de activacion comprueba -320- si la tarea de reanudar la QoS ha sido enviada satisfactoriamente -322-. Si la comprobacion es valida, el registro se eliminara de la base de datos -324-. Si la tarea de reanudar la QoS no se ha enviado satisfactoriamente, el registro se dejara en la base de datos. A continuacion, el sistema de activacion espera a la siguiente solicitud de cambio de la QoS -350-.
En la fase -314-, si la solicitud ha expirado, el sistema de activacion envia -318- una solicitud de reanudar la QoS al inicio de la fase de activacion -300- con un nuevo tiempo de inicio. A continuacion, el sistema de activacion espera a la siguiente solicitud de cambio de la QoS -350-.
Continuando de nuevo en el punto -A- y la fase -300- en la figura 3, la solicitud de cambio de la QoS (Reanudar o Reducir) ha sido transmitida al sistema de activacion -180- para su ejecucion. En la fase -302-, el sistema de activacion determina si la solicitud de QoS es una solicitud de Reanudar o Reducir. En caso de Reducir -330-, el sistema de activacion comprueba si el registro de reduccion ya existe en la base de datos -310-.
En respuesta a la comprobacion -332- de que existe un registro de reduccion en la base de datos, el sistema de activacion actualiza -334- los datos expirados en el registro en la base de datos -310-. La actualizacion puede ser, por ejemplo, un nuevo tiempo de expiracion que es la suma de la marca de tiempo y el intervalo de reanudacion. A continuacion, el sistema de activacion espera a la siguiente solicitud de cambio de la QoS -350-.
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En respuesta a la comprobacion -332- de que no existe un registro de reduccion en la base de datos, el sistema de activacion envia -336- una tarea de cambiar “L” o reducir “L” la QoS al servidor de QoS -140-. La activacion comprueba -338- si la tarea de cambio o reduccion de la QoS se ha enviado -340- satisfactoriamente. Si la comprobacion es valida, el registro se introducira con un tiempo expirado en la base de datos -342-.
El nuevo tiempo de expiracion puede ser, por ejemplo, el tiempo actual mas el intervalo de reanudacion. En la fase -344-, el sistema de activacion envia una solicitud de QoS con un nuevo tiempo de inicio de la solicitud con el tiempo de expiracion recien sumado. Si la tarea de cambiar o reducir la QoS no se ha enviado satisfactoriamente, el registro se enviara de nuevo al punto de inicio. A continuacion, el sistema de activacion espera a la siguiente solicitud -350- de cambio de la QoS.
La recogida y el procesamiento de registros de utilizacion se pueden realizar con el mismo sistema de mediacion del solicitante, y los elementos de procesamiento del mismo que se describen en las solicitudes de U.S.A. 10/518.553; USA 11/571.700; USA 11/916.786 y USA 12/177.620.
El procesamiento de la solicitud de cambio de la QoS se puede realizar con el mismo sistema de activacion del solicitante que se describe en la solicitud de U.S.A. 10/515.956.
Tal como resulta evidente a partir de la exposicion anterior, una realizacion da a conocer un procedimiento de control del trafico de datos entre una serie de terminales moviles -102A-, -102B-, -104A-, -104B- y una red movil que comprende una serie de emplazamientos de celda -110A-, -110B-, -110C-. El procedimiento segun una realizacion comprende:
monitorizar los volumenes de trafico de datos -100- especificos por emplazamiento de celda con el fin de detectar emplazamientos de celda de carga elevada (por ejemplo, -110A- y -110B-) entre dicha serie de emplazamientos de celda,
para cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada detectados, llevar a cabo un analisis del trafico de datos -100- especifico por terminal movil con el fin de seleccionar por lo menos uno de los terminales moviles -102A-, -102B-, -104A-, -104B-, para limitacion del trafico y
limitar temporalmente el trafico de datos -100- entre la red movil y dicho por lo menos un terminal movil seleccionado (por ejemplo -104A- y -104B-).
En una realizacion, la monitorizacion de los volumenes de trafico de datos -100- especificos por emplazamiento de celda puede incluir recibir y analizar registros de evento de cada elemento de red de la red movil.
En una realizacion, la monitorizacion de los volumenes de trafico de datos -100- especificos por emplazamiento de celda puede incluir recibir registros de evento de los elementos de red de la red movil en tiempo real mediante un protocolo de tiempo real.
En otra realizacion, la monitorizacion de los volumenes de trafico de datos especificos por emplazamiento de celda comprende agregar los registros de evento recibidos por emplazamiento de celda para producir un registro de utilizacion especifico por emplazamiento de celda para cada uno de los emplazamientos de celda, y examinar periodicamente los registros de utilizacion especificos por emplazamiento de celda. Estas etapas se pueden llevar a cabo, por ejemplo, por medio del sistema de mediacion -170-.
Existe asimismo una realizacion que comprende las etapas de agregar mediante el terminal movil los registros de evento recibidos, para producir un registro de utilizacion especifico por terminal movil para cada uno de los terminales moviles, y utilizar los registros de utilizacion especificos por terminal movil producidos, en el analisis del trafico de datos especifico por terminal movil. Estas etapas se pueden llevar a cabo, por ejemplo, por medio del sistema de mediacion -170-.
Los registros de utilizacion agregados en las realizaciones anteriores pueden abarcar cada uno un cierto periodo de tiempo, y el procedimiento puede comprender agregar repetidamente dichos registros de utilizacion, de tal manera que los registros de utilizacion abarcan periodos de tiempo consecutivos.
En una realizacion, la deteccion de los emplazamientos de celda de carga elevada entre la serie de emplazamientos de celda comprende comparar los volumenes de trafico de datos especificos por emplazamiento de celda de usuario con umbrales especificos por emplazamiento de celda definidos para los respectivos emplazamientos de celda, y seleccionar como emplazamientos de celda de carga elevada cada uno de los emplazamientos de celda para los que el volumen de trafico de datos especifico por emplazamiento de celda supera el umbral especifico por emplazamiento de celda.
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Tales umbrales especificos por emplazamiento de celda se pueden ajustar independientemente para el enlace descendente y el enlace ascendente del emplazamiento de celda, o se puede utilizar, si se desea, un umbral para el trafico total.
En una realizacion, el analisis del trafico de datos especifico por terminal movil incluye obtener los volumenes de trafico de datos especificos por terminal movil con el fin de identificar un grupo de terminales moviles de alta utilizacion, y seleccionar los terminales moviles para limitacion del trafico entre el grupo de terminales moviles de utilizacion. Dicha etapa de seleccion de terminales moviles para limitacion del trafico puede incluir aplicar criterios de seleccion para realizar la seleccion. En una realizacion, los criterios de seleccion incluyen por lo menos uno de: volumen de trafico de datos, tipo de servicio utilizado sobre el trafico de datos y tipo de suscripcion utilizada por el terminal movil.
En una realizacion, cada uno de los terminales moviles tiene una Calidad de Servicio QoS asociada, y la etapa de limitar temporalmente el trafico de datos entre la red movil y el terminal movil incluye primero reducir la QoS y, a continuacion, reanudar la QoS.
Dicha reanudacion de la QoS se puede activar, por ejemplo, mediante un temporizador. Otra posibilidad es activar la reanudacion en base a que la carga de trafico actual reduzca por debajo de un umbral inferior. Asimismo, se puede utilizar una combinacion adecuada de criterios.
Una realizacion comprende comparar periodicamente el volumen de trafico de datos especifico por emplazamiento de celda de cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada con un umbral inferior especifico por emplazamiento de celda, y activar la etapa de reanudacion de la QoS en caso de encontrar que el volumen de trafico de datos es menor que el umbral inferior especifico por emplazamiento de celda.
Los periodos de tiempo mencionados anteriormente se pueden seleccionar, por ejemplo, para que tengan valores menores de 30 minutos, tal como entre 1 y 20 minutos, por ejemplo, entre 5 y 15 minutos.
En una realizacion, se da a conocer un sistema de mediacion y activacion -170-, -180- que esta adaptado para llevar a cabo un procedimiento segun cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente.
Ademas, se dan a conocer programas informaticos que comprenden codigo de programa que puede dar instrucciones a un sistema informatico para llevar a cabo los procedimientos segun las realizaciones descritas anteriormente.
La descripcion anterior es solamente para ejemplificar la invencion, y no esta destinada a limitar el alcance de proteccion que ofrecen las reivindicaciones. Las reivindicaciones estan destinadas asimismo a abarcar los equivalentes de las mismas, y no se deben interpretar literalmente.

Claims (14)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de control del trafico de datos (100) entre una serie de terminales moviles (102A, 102B, 104A, 104B) y una red movil que comprende una serie de emplazamientos de celda (110A, 110B, 110C), comprendiendo el procedimiento:
    monitorizar los volumenes de trafico de datos (100) especificos por emplazamiento de celda, con el fin de detectar emplazamientos de celda de carga elevada (110A, 110B) entre dicha serie de emplazamientos de celda, y
    para cada uno de los emplazamientos de celda de carga elevada detectados (110A, 110B), llevar a cabo un analisis especifico por terminal movil de la utilizacion del trafico de datos (100) con el fin de seleccionar por lo menos uno de los terminales moviles (102A, 102B, 104A, 104B) para la limitacion del trafico,
    caracterizado por que
    el analisis especifico por terminal movil del trafico de datos (100) incluye:
    obtener la utilizacion de volumenes de trafico de datos (100) especificos por terminal movil, para identificar un grupo de terminales moviles de alta utilizacion (104A, 104B), y
    seleccionar por lo menos uno de los terminales moviles entre el grupo de terminales moviles de alta utilizacion (104A, 104B) para limitacion del trafico, en el que la etapa de seleccion incluye aplicar criterios de seleccion para realizar la seleccion, en el que los criterios de seleccion incluyen por lo menos uno de: tipo de servicio utilizado sobre el trafico de datos (100) y tipo de suscripcion utilizada por terminal movil, y
    el procedimiento comprende limitar temporalmente el trafico de datos (100) entre la red movil y por lo menos un terminal movil seleccionado.
  2. 2. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que monitorizar los volumenes de trafico de datos (100) especificos por emplazamiento de celda, comprende recibir y analizar registros de evento procedentes de elementos de red de la red movil.
  3. 3. Procedimiento, segun la reivindicacion 1, en el que monitorizar los volumenes de trafico de datos (100) especificos por emplazamiento de celda, comprende recibir registros de evento procedentes de elementos de red de la red movil en tiempo real mediante un protocolo de tiempo real.
  4. 4. Procedimiento, segun la reivindicacion 2 o 3, en el que monitorizar los volumenes de trafico de datos (100) especificos por emplazamiento de celda, comprende:
    agregar los registros de evento recibidos por emplazamiento de celda para producir un registro de utilizacion especifico por emplazamiento de celda para cada uno de los emplazamientos de celda, y
    examinar periodicamente los registros de utilizacion especificos por emplazamiento de celda.
  5. 5. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, que comprende:
    agregar los registros de evento recibidos por terminal movil para producir un registro de utilizacion especifico por terminal movil para cada uno de los terminales moviles, y
    utilizar los registros de utilizacion especificos por terminal movil obtenidos en el analisis del trafico de datos (100) especifico por terminal movil.
  6. 6. Procedimiento, segun la reivindicacion 4 o 5, en el que los registros de utilizacion agregados abarcan cada uno un periodo de tiempo, y el procedimiento comprende agregar repetidamente dichos registros de utilizacion abarcando periodos de tiempo consecutivos.
  7. 7. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende detectar los emplazamientos de celda de carga elevada entre dicha serie de emplazamientos de celda mediante:
    comparar los volumenes de trafico de datos (100) especificos por emplazamiento de celda con umbrales especificos por emplazamiento de celda definidos para los emplazamientos de celda respectivos, y
    seleccionar como emplazamientos de celda de carga elevada cada uno de los emplazamientos de celda para los que el volumen de trafico de datos (100) especifico por emplazamiento de celda supera el umbral especifico por emplazamiento de celda.
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  8. 8. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los criterios de seleccion para realizar la seleccion incluyen el volumen de trafico de datos (100).
  9. 9. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que cada uno de los terminales moviles tiene una Calidad de Servicio, QoS, asociada, y la etapa de limitacion temporal del trafico de datos (100) entre la red movil y dicho por lo menos un terminal movil seleccionado incluye:
    reducir la QoS de dicho por lo menos un terminal movil seleccionado, y
    reanudar la QoS.
  10. 10. Procedimiento, segun la reivindicacion 9, en el que la etapa de reanudar la QoS se activa mediante un temporizador.
  11. 11. Procedimiento, segun la reivindicacion 9, que comprende, para cada uno de los procedimientos de celda de carga elevada:
    comparar periodicamente el volumen de trafico de datos (100) especifico por emplazamiento de celda con un umbral inferior especifico por emplazamiento de celda, y
    activar la etapa de reanudar la QoS en caso de encontrar que el volumen de trafico de datos (100) es inferior al umbral inferior especifico por emplazamiento de celda.
  12. 12. Procedimiento, segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que los volumenes de trafico de datos (100) se determinan periodicamente durante periodos de tiempo consecutivos, siendo el periodo de tiempo inferior a 30 minutos, tal como entre 1 y 20 minutos, por ejemplo, entre 5 y 15 minutos.
  13. 13. Sistema de mediacion y activacion (170, 180) para una red movil, que comprende una serie de emplazamientos de celda (110A, 110B, 110C), estando el sistema adaptado para llevar a cabo un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
  14. 14. Programa informatico que comprende un codigo de programa que puede dar instrucciones a un sistema informatico para que lleve a cabo un procedimiento segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12.
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