ES2269143T3 - Sistema y metodo para reducir las llamadas caidas en una red de comunicaciones inalambricas. - Google Patents
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Abstract
Un sistema para reducir las llamadas descartadas en una red de comunicaciones inalámbricas que comprende: Medios para determinar (90) los recursos de tráfico actualmente disponibles en el sistema de comunicaciones inalámbricas y proporcionar una señal en respuesta a esto, y Medios para liberar selectivamente recursos suplementarios del sistema de comunicaciones inalámbricas y proporcionar dichos recursos suplementarios para uso como recursos de tráfico en respuesta a dicha señal; Caracterizados porque dichos medios de determinación (90) además incluyen medios para monitorear cuándo una llamada es bloqueada en una estación base y proporcionar dicha señal cuando dicha llamada es bloqueada; Dicho sistema de reducción además incluye medios (80) para una estimación del tiempo requerido, para el suministro de dicha señal, para liberar los recursos suplementarios y reasignarlos como recursos de tráfico, Por lo que el suministro de la respuesta a dicha señal es deshabilitado si dicha estimación deltiempo requerido es mayor que un tiempo predeterminado.
Description
Sistema y método para reducir las llamadas
caídas en una red de comunicaciones inalámbricas.
Esta invención se refiere a sistemas de
comunicaciones inalámbricas. Específicamente, la presente invención
se refiere a sistemas y métodos para asignar canales de tráfico y
canales suplementarios en una estación base o subsistema
transceptor de estación base (BTS por sus siglas en inglés).
Los sistemas de telecomunicaciones celulares se
caracterizan por una pluralidad de estaciones móviles (por ejemplo
teléfonos celulares, unidades móviles, teléfonos inalámbricos, o
teléfonos móviles) en la comunicación con uno o más subsistemas
transceptores de estación base (BTSs). Las señales transmitidas por
las estaciones móviles son recibidas por un BTS y a menudo
trasmitidas a un centro conmutativo móvil (MSC por sus siglas en
inglés) que tienen un controlador de estación de base (BSC por sus
siglas en inglés). El MSC, en cambio, encamina la señal a una red
telefónica conmutada pública (PSTN por sus siglas en inglés) o a
otra estación móvil. De modo semejante, una señal le puede ser
transmitida desde la red telefónica conmutada pública a una estación
móvil vía una estación base o BTS y un MSC.
Cada BTS cubre una "celda" dentro de la
cual una estación móvil puede comunicarse. Una celda cubre un área
geográfica limitada y encamina llamadas de estaciones móviles vía un
MSC a, y desde, una red de telecomunicaciones. El área de cobertura
de un sistema típico de telecomunicaciones celulares está dividida
en varias celdas. Diferentes recursos de comunicaciones como las
frecuencias a menudo son ubicados en cada celda para maximizar los
recursos del sistema de comunicaciones. Cuando una estación móvil
se mueve desde una primera celda a una segunda celda, es realizada
una transferencia de celda para asignar nuevos recursos de sistema
asociados a la segunda celda.
Una transferencia de celda implica la ejecución
de un conjunto de instrucciones de negociación entre la estación
móvil y uno o más BTSs y/o MSCs gobernantes. Los sistemas de
telecomunicaciones celulares generalmente requieren procedimientos
eficientes y confiables de transferencia de celda para maximizar la
utilización de los recursos del sistema. Los procedimientos
eficientes y confiables de transferencia de celda se están
volviendo cada vez más importantes, mientras son desplegadas celdas
más pequeñas para alcanzar las demandas de incrementar la capacidad
del sistema de comunicaciones. El uso de celdas más pequeñas
incrementa el número de cruces de fronteras de celdas y de
asignaciones de frecuencias aumentando por consiguiente la necesidad
de mecanismos y procedimientos de transferencia de celda eficientes
y eficaces en base a costos.
Para facilitar la transferencia de celda entre
celdas adyacentes, un faro de transferencia de celda es a menudo
utilizado. Un faro en cada celda difunde una señal teniendo un rango
limitado acerca de la celda. Cuando una estación móvil en una
primera celda detecta un faro de una segunda celda, el teléfono es
transferido a la segunda celda.
Un BTS encamina llamadas entre estaciones
móviles dentro de un área geográfica predeterminada, esto es, la
celda gobernada por el BTS, y para y desde un MSC y un BSC. El MSC y
el BSC facilitan el encaminado de llamadas entre los BTSs y entre
la red de comunicaciones inalámbrica y el PSTN, esto es, la red por
línea de cable.
Un BSC o MSC es a menudo asociado con un área
geográfica particular consistiendo de una o más celdas y a menudo
incluye varios componentes como un subsistema selector de banco (SBS
por sus siglas en inglés) y un administrador de enlace de radio
(RLM por sus siglas en inglés) para facilitar la asignación de
recursos de la red entre llamadas de voz y otras funciones de red.
Los recursos de la red pueden incluir memoria de ordenador, ancho
de banda, y otros hardware y software.
Típicamente algunos recursos de la red son
asignados para canales de tráfico y algunos recursos de la red son
asignados a canales suplementarios. El uso de canales de tráfico y
canales suplementarios en redes inalámbricas de telecomunicaciones
es discutido en la documentación del estándar de la industria de
telecomunicaciones IS-95.
Los canales suplementarios a menudo llevan datos
como un archivo transferido entre dos módems inalámbricos de
ordenador. Los canales de tráfico fundamentales a menudo transmiten
llamadas de voz y/o llamadas de datos sobre la red inalámbrica. Para
mejorar la calidad de una llamada de voz y/o de datos dada, los
canales suplementarios adicionales pueden agregarse al canal de
tráfico asociado con la voz y/o los datos. Los canales
suplementarios adicionales aumentan el rendimiento del enlace
inalámbrico entre la estación móvil y la estación base.
Cuando una estación móvil, manteniendo una
llamada, viaja de una primera área de cobertura de sistema asociada
con un primer BSC (o BTS) a una segunda área de cobertura de sistema
asociada con una segunda BSC (o BTS), la estación móvil es
transferida de celda al segundo BSC (o BTS) y BTS(s)
asociado. Si el BTS objetivo asociado con el segundo BSC (o BTS)
tiene insuficientes canales de tráfico para acomodar la
transferencia de celda, la transferencia de celda es típicamente
bloqueada por un administrador de recurso de llamada (CRM) del BTS
objetivo, y la llamada es descartada. Por lo tanto, cuándo todos
los canales de tráfico en un BTS están en uso, cualquier llamadas
adicionales transferidas de celda al BTS son típicamente
descartadas, y cualquier llamadas recién originadas son típicamente
bloqueadas.
Por ejemplo, en EP 0717579 A2 un método es
revelado en el cual las llamadas de menor prioridad son descartadas
en favor de llamadas de mayor prioridad. La prioridad se basa en la
configuración de cada persona como la básica, económica o servicios
de premio. De modo semejante, en WO 97/16931 un método es revelado
para asignar un canal de comunicaciones a un usuario solicitando un
servicio de emergencia con privilegio sobre un usuario actual que no
esté usando un servicio de emergencia y descartando al usuario
actual.
Por lo tanto, existe una necesidad en la técnica
de un sistema eficiente y efectivo en cuanto a costo para reducir
las llamadas descartadas o bloqueadas debido a insuficientes
recursos de canal de tráfico. En esta existe una otra necesidad de
un método eficiente para asignar y liberar los canales de tráfico y
los canales suplementarios.
La necesidad en la técnica es tratada por el
sistema para administrar los recursos del sistema de comunicaciones
inalámbricas de la presente invención. En la realización
ilustrativa, la presente invención es implementada en un software
en ejecución en un ordenador dentro de una estación base en un
sistema de comunicaciones inalámbricas e incluye un primer mecanismo
para determinar los recursos de tráfico actualmente disponibles del
sistema de comunicaciones inalámbricas y que proporciona una señal
en respuesta a esto, donde el primer mecanismo de determinación
incluye medios para monitorear cuándo una llamada es bloqueada en
una estación base y para proporcionar dicha señal cuando dicha
llamada es bloqueada. Un segundo mecanismo libera los recursos
suplementarios del sistema de comunicaciones inalámbricas y reserva
otra vez los recursos suplementarios como recursos de tráfico en
respuesta a la señal. Son proporcionados medios para la estimación
del tiempo precisado, de la suministración de dicha señal, para
liberar los recursos suplementarios y reservarlos otra vez como
recursos de tráfico. De esta manera, el suministro de la respuesta
para dicha señal es deshabilitado si la estimación del tiempo
precisado es mayor que un tiempo
predeterminado.
predeterminado.
En una realización específica, los recursos de
tráfico actualmente disponibles del sistema de comunicaciones
inalámbricas incluyen canales de tráfico actualmente disponibles, y
los recursos suplementarios incluyen canales suplementarios. El
primer mecanismo incluye código para comparar un número de canales
de tráfico en uso con el número total de canales de tráfico y
proporcionar la señal cuando la diferencia entre el número total de
canales de tráfico y el número de canales de tráfico en uso es
menor que un umbral predeterminado.
El primer mecanismo además incluye código para
monitorear cuándo una solicitud de transferencia de celda de
llamada es bloqueada en un administrador de recurso de llamadas de
la estación base y proporcionar la señal cuando la llamada es
bloqueada. El segundo mecanismo incluye código para enviar un
mensaje a un administrador de enlace de radio de un subsistema
selector de banco, recibir una respuesta del administrador de
enlace de radio del subsistema selector de banco, liberar los
recursos suplementarios, y asignar otra vez los recursos
suplementarios como recursos de tráfico.
En la realización ilustrativa, la invención es
implementada en un software en ejecución en un ordenador dentro de
la red de comunicaciones inalámbrica que controla estratégicamente,
vía los mecanismos primero y segundo, la asignación de los canales
suplementarios en respuesta a los cambios del tráfico de la red.
Mediante el control estratégico de la asignación de los canales
suplementarios, la invención presente reduce las llamadas
descartadas o bloqueadas durante la transferencia de celdas, reduce
las llamadas descartadas o bloqueadas durante el establecimiento de
la llamada, e incrementa la fiabilidad global del sistema de
comunicaciones inalámbricas asociado.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema ejemplar de teléfono móvil de acceso múltiple por división
de código (CDMA) para el cual la presente invención está
adaptada.
La figura 2 es un diagrama más detallado que
muestra el centro conmutativo móvil (MSC), el controlador de la
estación base (BSC), el primer subsistema transceptor de la estación
base (BTS), y la estación móvil de la figura 1.
La figura 3 es un diagrama
ping-pong que ilustra mensajes intercambiados entre
el RLM, CRM, y el TCE de la figura 2 para establecer una llamada de
conformidad con las enseñanzas de la presente invención.
La figura 4 es un diagrama
ping-pong que ilustra mensajes intercambiados entre
el administrador de enlace de radio (RLM), el administrador de
recursos de llamadas (CRM), y el elemento del canal de tráfico
(TCE) de la figura 2 para facilitar la movilidad de la estación
móvil según la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de flujo de un método
para asignar estratégicamente canales suplementarios para reducir
las llamadas descartadas durante la transferencia de celda o el
establecimiento implementado dentro del BTS y BSC de la figura
2.
La figura 6 es un diagrama de flujo de datos de
un método para asignar canales suplementarios y canales de tráfico
según la presente invención.
Mientras la presente invención está descrita en
este punto con referencia a realizaciones ilustrativas para
aplicaciones particulares, se debe reconocer el hecho de que la
invención no está limitada a estas. Esos que tienen habilidad en la
técnica y acceso a las enseñanzas proporcionadas en este punto
reconocerán modificaciones adicionales, aplicaciones, y
realizaciones dentro del alcance de esta y los campos adicionales
en los cuales la presente invención sería de utilidad
significativa.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
ejemplar sistema de telefonía móvil 10 para el cual la presente
invención es adaptada. El sistema 10 incluye un centro conmutativo
móvil (MSC) 12 que tiene un controlador de estación base (BSC) 14.
Una red pública de telefonía conmutada (PSTN) 16 encamina las
llamadas de las líneas telefónicas y otras redes (no mostradas) para
y desde el MSC 12. El MSC 12 encamina llamadas desde el PSTN 16
hacia y desde un primer BTS 18 y un segundo BTS 20 asociados con
una primera celda 22 y una segunda celda 24, respectivamente. Los
BTSs 18 y 20 son llamados a menudo controladores de celda.
El MSC 12 encamina llamadas entre los BTSs 18 y
20. El primer BTS 18 dirige las llamadas a la primera estación
móvil 26 dentro de la primera celda 22 por un primer enlace de
comunicaciones 28. El enlace de comunicaciones 28 es un enlace de
dos vías que tiene un enlace hacia delante 30 y un enlace inverso
32. Típicamente, cuando el BTS 18 ha establecido comunicaciones de
voz con la estación móvil 26, el enlace 28 es caracterizado como un
canal de tráfico. Aunque cada BTS 18 y 20 es asociado con sólo una
celda, un BSC a menudo gobierna o es asociado a varias celdas.
Cuando la estación móvil 26 mueve de la primera
celda 22 a la segunda celda 24, la estación móvil 26 es transferida
de celda al segundo BTS 20. La transferencia de celda típicamente
ocurre en una región de traslapo 36 donde la primera celda 22
traslapa la segunda celda 24.
En una transferencia suave de celda, la estación
móvil 26 establece un segundo enlace de comunicaciones 34 con el
BTS 20 objetivo además del primer enlace de comunicaciones 28 con la
BTS 18 fuente. Durante una transferencia suave de celda, ambos, el
primer enlace 28 y el segundo enlace 34, son mantenidos
simultáneamente. Después de que la estación móvil 26 ha cruzado a la
segunda celda 24, puede descartar el primer enlace de
comunicaciones 28.
En una transferencia dura de celda, el enlace de
comunicaciones 34 no es establecido. Cuando la estación móvil 26 se
mueve de la primera celda 22 a la segunda celda 24, el enlace 28
para el BTS 18 fuente es descartado y un enlace nuevo es formado
con el BTS 20 objetivo.
La presente invención acomoda varios tipos de
establecimientos de llamada y de transferencia de celda incluyendo
transferencia de celda intersistema y transferencia de celda
intrasistema. Una transferencia de celda intersistema ocurre cuando
una estación móvil operando bajo el control de un sistema de
telecomunicaciones móviles dado, como el sistema 10, se mueve fuera
del área de cobertura del sistema de telecomunicaciones y es
transferido de celda a un sistema adyacente (no mostrado). La
transferencia de celda intersistema es usada cuando dos sistemas de
telecomunicaciones están adyacentes el uno al otro y el sistema
vecino puede servir mejor a la estación móvil 26 que el sistema en
servicio 10 actual. El sistema vecino y el sistema en servicio 10
deben tener áreas contiguas de servicio. La transferencia de celda
intersistema puede tener lugar entre dos sistemas usando la misma
interfaz de aire o entre dos sistemas que utilizan dos interfaces
de aire diferentes.
La transferencia de celda intrasistema ocurre
cuando una estación móvil se mueve de un área de cobertura de
llamada (BTS) a otra área de cobertura de celda. La transferencia de
celda intrasistema es a menudo empleada en los sistemas que tienen
frecuencias múltiples asignadas a algunos BTSs para utilizar
eficazmente los recursos del espectro y aumentar la aptitud de la
red CDMA. Usando múltiples frecuencias a menudo proporciona
ventajas sobre otros métodos que tienen como objetivo el incremento
de la capacidad como la división de celda o la sectorización de
celda. La transferencia de celda intrasistema también puede ocurrir
entre dos redes del mismo sistema que usan dos interfaces de aire
diferentes.
En los sistemas de múltiples frecuencias, la
transferencia de celda es requerida cuando un móvil se mueve de un
área que tiene frecuencias múltiples a un área que tiene menos
frecuencias. La transferencia de celda es también requerida cuando
una estación móvil se mueve de un área con carga pequeña en la
frecuencia en servicio a un área con carga alta en la frecuencia en
servicio y se precisa balancear las cargas.
La figura 2 es un diagrama más detallado que
muestra el centro conmutativo móvil (MSC) 12, el controlador de la
estación base (BSC) 14, la primera estación base (BTS) 18, y la
estación móvil 26 de la figura 1. En la figura 2 el sistema 10
incluye, de izquierda a derecha, la estación móvil 26, la estación
de la base 18, el centro conmutativo móvil 12 que tiene el
controlador de estación base 14 y un adjunto de servicios
suplementarios (SSA) 40, y la red pública de telefonía conmutada
(PSTN) 16.
La estación base 18 tiene un administrador de
canal aéreo (OCM) 42, un administrador de recursos de llamadas
(CRM) 44, un ordenador BTS 46 (también conocido como un BTSC) que
incluye al OCM 42 y el CRM 44, y un elemento de canal de tráfico
(TCE) 48. El ordenador BTS 46 controla al OCM 42 y al CRM 44 por
software. El MSC 12 incluye el BSC 14 y el SSA 40. El SSA 40 puede
ser reemplazado con un conmutador móvil estándar sin irse del
alcance de la presente invención.
El BSC 14 incluye un procesador de control de
llamada (CCP) 50, una unidad de tiempo y de frecuencia (TFU) 52, y
un subsistema selector de banco (SBS) 54. El CCP 50 incluye un
administrador de llamamiento de acceso (PAM) 56. El SBS 54 incluye
un administrador de enlace de radio (RLM) 58 y una unidad de
procesamiento de tráfico (TPU) 60. El SSA 40 se comunica con el CCP
50, el SBS 54, y el PSTN 16 y actúa como un conmutador para
facilitar el encaminado de llamadas entre el MSC 12 y el PSTN
16.
Por claridad, la segunda estación base 20 de la
figura 1 se omite de la figura 2. Además, otros diversos
componentes de sistema se omiten, sin embargo, esos expertos en la
técnica sabrán donde obtener estos componentes y cómo se ajustan
dentro del sistema 10. Por ejemplo, los componentes como un módem
de sitio de celda en la estación base 18 para establecer el enlace
de la interfaz de aire 28 entre la estación base 18 y la estación
móvil 26, y un acceso múltiple por división de código (CDMA)
interconecta los subsistemas para encaminar los mensajes de
elementos diversos dentro de la estación base 18 a los elementos
diversos dentro del BSC 14 son omitidos.
El OCM 42 en la estación base 18 comunica con el
PAM 56 y el TFU 52 en el BSC 14. Un enlace por señales entre el OCM
42 y el PAM 56 es usado para los mensajes, como los mensajes de
establecimiento de la estación móvil y los mensajes relacionados con
la sobrecarga de acceso y de registro, los cuales son recibidos
sobre un canal de acceso. Los mensajes dirigidos a la estación móvil
26 viajan desde el PAM 56 al OCM 42, y los mensajes recibidos de la
estación móvil 26 fluyen del OCM 42 al PAM 56, lo cual es
implementado dentro de una interfaz de tarjeta selectora (no
mostrado). Un enlace por señales entre el OCM 42 y el TFU 52 es
usado para los mensajes relacionados con el tiempo utilizado para
verificar la conexión enviados por el TFU 52 al OCM 42 para indicar
una conexión de retorno viva.
El OCM 42 y el CRM 44 en el BTS 18 son
controlados y/o implementados por software en ejecución en el
ordenador BTS 46. El ordenador BTS 46, que incluye un
microprocesador (no mostrado), se comunica con el RLM 58, el cual
está en el SBS 54 del BSC 14. El ordenador BTS 46 también se
comunica con el RLM 58 y ejecuta software único construido de
conformidad con las enseñanzas de la presente invención y, como
discutido más completamente debajo, para administrar el tráfico y
los recursos suplementarios dentro del BTS 18.
Un enlace por señales entre el CRM 44 y el RLM
58 transfiere los mensajes de especificación de interfaz de
operación de red (NOIS) entre el CRM 44 y el RLM 58. Los mensajes
NOIS son enviados del RLM 58 al CRM 44 para facilitar la asignación
de recursos de llamada y la liberación de recursos de llamada. Los
mensajes de respuesta son enviados del CRM 44 al RLM 58.
El TCE 48 en el BTS 18 se comunica con el RLM 58
y el TPU 60 en el SBS 54 del BSC 14. Un enlace por señales entre el
TCE 48 y el RLM 58 transfiere mensajes NOIS entre el TCE 48 y el RLM
58 para dar soporte a las operaciones de control de los recursos de
tráfico. Un enlace de tráfico entre el TCE 48 y el TPU 60
transfiere mensajes de tráfico entre el TCE 48 y el TPU 60. La carga
útil del mensaje lleva marcos del canal de tráfico del enlace
inverso del TCE 48 al TPU 60 y los marcos del canal de tráfico del
enlace hacia delante del TPU 60 al TCE 48. La calidad del marco y la
información del control de potencia son también anexadas a los
mensajes. Los mensajes se construyen de conformidad con el estándar
de IS-95A.
El ordenador 46 ejecuta software para asignar y
liberar selectivamente los canales de tráfico y los canales
suplementarios basados en la totalidad de los recursos de tráfico,
los recursos suplementarios, y la totalidad de los recursos
actualmente disponibles. Por ejemplo, el ordenador 46 monitorea la
asignación de canales dentro del TCE 48 vía el CRM 44 y el RLM 58 y
mantiene un umbral de canal de tráfico y un umbral de canal
suplementario. Si el número de canales de tráfico restante no en uso
actualmente cae por debajo del umbral de canal de tráfico, los
canales suplementarios en uso son liberados y reasignados como
canales de tráfico vía una serie de mensajes transferidos entre el
CRM 44, el RLM 58, y el TCE 48 (como es discutido con más detalle
abajo). Los canales suplementarios son liberados hasta que el
número de canales de tráfico disponibles exceda el umbral de canal
de tráfico. También, los canales suplementarios que no están
actualmente en uso pueden ser utilizados como canales de
tráfico.
Si el número de canales de tráfico restantes se
vuelve menor que el umbral suplementario del canal, entonces los
canales suplementarios suspenderán ser asignados y en lugar de esto
estarán reservados para uso del canal de tráfico. Los valores
reales para el umbral de canal de tráfico y el umbral de canal
suplementario son dependientes de la aplicación y aquellos expertos
en la técnica fácilmente podrán escoger valores apropiados para
satisfacer los requisitos para una aplicación dada.
Alternativamente, los recursos suplementarios
pueden ser liberados en el último minuto para evitar una llamada
descartada durante un procedimiento de transferencia de celda. Por
ejemplo cuando una solicitud de transferencia de celda para una
llamada es bloqueada en el CRM 44, el único software en ejecución
en el ordenador 46 puede comprobar el número de canales
suplementarios actualmente en uso en el TCE 48 vía el RLM 58 o el
CRM 44. Si la llamada fue bloqueada en el CRM 44 debido a
insuficientes recursos del canal de tráfico, entonces el software
inicia una solicitud de liberación de recursos para ser enviada del
CRM 44 al RLM 58 solicitando que el RLM 58 libere los recursos de
canal suplementario en el TCE 48.
En la realización específica presente, antes de
implementar los anteriormente citados pasos, el software en
ejecución en el ordenador 46 estima un tiempo requerido para que una
solicitud de liberación de recursos sea enviada del CRM 44 al RLM
58, una respuesta sea enviada de regreso al CRM 44, para que los
canales suplementarios sea liberados en el TCE 48 y reasignados como
canales de tráfico en el TCE 48 para un número apropiado de canales
suplementarios. Si el tiempo requerido probablemente causará una
llamada descartada debido a un problema de cronometraje, entonces el
método es abortado.
La presente invención está adaptada para su uso
con características de tasa mediana de datos (MDR por sus siglas en
inglés). El estándar IS-95 de la tasa de datos media
(MDR) y las características asociadas tiene como objetivo aumentar
el rendimiento de los datos sin cambiar la infraestructura de
hardware. Esto es logrado permitiendo a un solo suscriptor usar
hasta 8 canales de código en el enlace hacia delante 30 y hasta 8
canales de código en el enlace inverso 32. Los canales adicionales
de código, llamados canales adicionales o canales suplementarios,
pueden ser asignados a una estación móvil de datos como un módem de
ordenador.
Un canal suplementario de código es lo mismo
transmitido a tasa completa (9600 bits por segundo para el Conjunto
de Tasa 1 o 14400 bits por segundo para el Conjunto de Tasa 2) o no
es transmitido en absoluto. Debe usar el mismo conjunto de tasa
como el canal fundamental de código. Puede transmitir tráfico
primario o tráfico secundario, pero no ambos. Ningún tráfico de
señalamiento es enviado en el canal suplementario de código. Cuando
ningún tráfico primario ni secundario está disponible, la estación
base 18 no transmitirá los canales suplementarios de código hacia
delante. Además, los canales suplementarios de código no tienen un
subcanal de control de potencia de enlace inverso (ninguna punzada
de código), lo cual da alguna mejora de rendimiento. Los canales
suplementarios de código tienen el mismo desbalance de marco como
el canal fundamental asociado.
Un canal fundamental de código es puesto en
transferencia suave de celda usando métodos conocidos en la técnica
y usado para las llamadas de voz. Cada vez que el canal fundamental
de código es puesto en transferencia suave de celda, los canales
suplementarios asociados de código son también puestos en
transferencia suave de celda. La simetría del canal suplementario de
código debe ser lograda entre las estaciones base. Si no hay
suficientes recursos para todos los canales suplementarios de
código en la estación base nueva o BSC, algunos canales serán
liberados por la estación base solicitante o BSC.
Un enlace hacia delante permite combinar
conjuntamente hasta ocho canales de código para proporcionar hasta
ocho veces la tasa máxima actual de datos. Estos canales de código
son los canales de tráfico hacia delante definidos en el estándar
IS-95A y son discriminados por códigos Walsh
asignados por la estación base 18. Los canales de tráfico hacia
delante están divididos en dos tipos: el Canal fundamental de
código y los canales suplementarios de código asociados.
Un canal fundamental de código es asignado a la
estación móvil 26 para una llamada de datos. Un canal fundamental
de código es un canal de tráfico hacia delante estándar que es
transmitido a tasa de datos variable. El canal fundamental de
código puede transmitir tráfico primario, tráfico secundario, o
tráfico de señales. El canal fundamental de código también posee un
subcanal de control de potencia de enlace inverso como es definido
en IS-95A.
En la realización preferida, el CRM 44 tiene un
umbral de TCEs restantes establecido por el ordenador 46, debajo
del cual será solicitado al SBS 54 liberar los canales
suplementarios. Por ejemplo, si la estación base 18 tiene un total
de 60 TCEs (no mostrados) y el umbral de solicitud de liberación es
55 TCEs, entonces cuando el número de TCEs restantes queda por
debajo de 5 (60 - 55), el CRM 44 enviará una solicitud al RLM 58
correspondiente a su primer canal suplementario por una liberación
de recurso (como es discutido más completamente abajo). Así, por
ejemplo, un sistema 60 TCE podría tener 20 suplementarios asignados
primero, seguidos por 35 fundamentales y suplementarios. Cuando el
número de TCEs restantes alcance 5, el CRM 44 comienza a solicitar
la liberación de los suplementarios.
El umbral de solicitud de liberación no
necesariamente corresponde al umbral suplementario de bloqueo para
los TCEs. Si por ejemplo, el CRM 44 tiene un umbral suplementario de
bloqueo que es x, y un umbral de solicitud de liberación como y (y
> x), entonces la asignación de los canales suplementarios será
bloqueada después de que x TCEs estén en uso. Un intento para
liberar los canales suplementarios es hecho cuando los recursos de
tráfico restantes caen por debajo de y. La solicitud de liberación
se desencadena sólo durante una asignación de recursos por el CRM
44.
En el caso de una solicitud de transferencia
suave de celda para un canal fundamental, el CRM 44 mantiene
información que especifica si un TCE particular manipula un canal de
código fundamental o suplementario.
En general, los canales suplementarios son
liberados antes de que un canal fundamental asociado sea liberado.
Si el SBS 54 no libera los canales suplementarios antes de los
canales fundamentales, entonces la estación base 18 puede liberar
los canales suplementarios o esperar por un recurso colgante para
liberar los canales.
Para una transferencia suave de celda, el CRM 44
asigna los canales suplementarios solicitados en un mensaje de
solicitud del recurso CRMRLM, esto es, un mensaje
CRMRLM_ResourceRelReq.
Para una transferencia de celda más suave, el
CRM 44 ubica los elementos del canal asignados en una transferencia
de celda más suave. Los elementos del canal suplementario
adicionales no son asignados para una transferencia de celda más
suave.
La figura 3 es un diagrama
ping-pong que ilustra los mensajes intercambiados
entre el RLM 58, el CRM 44, y el TCE 48 de la figura 2 para
establecer una llamada de conformidad con las enseñanzas de la
presente invención. Para asignar los canales suplementarios a una
llamada, el RLM 58 envía un mensaje CRMRLM_ResourceReq al CRM 44
solicitando una liberación de n canales suplementarios. En
respuesta al mensaje CRMRLM_ResourceReq, el CRM 44 envía un mensaje
CRMTCE_AllocateCmd al TCE 48 ordenándole al TCE 48 liberar un canal
suplementario. El TCE 48 responde con un mensaje CRMTCE_AllocateRsp
señalando que el canal suplementario fue liberado. n mensajes
CRMTCE_AllocateCmd y n mensajes CRMTCE_AllocateRsp son
intercambiados entre el CRM 44 y el TCE 48, uno para cada canal
suplementario liberado.
Después del intercambio de mensajes entre el CRM
44 y el TCE 48, el CRM 44 envía un mensaje CRMRLM_
ResourceRelRep al RLM 58 informando al RLM 58 que n canales suplementarios fueron asignados.
ResourceRelRep al RLM 58 informando al RLM 58 que n canales suplementarios fueron asignados.
Con acceso a las enseñanzas presentes, esos
expertos en la técnica fácilmente pueden construir los mensajes de
la figura 3. El siguiente debate sobre los cambios requeridos por el
IS-95 para acomodar los mensajes intercambiados
entre el RLM 58 y el CRM 44 es pretendido para facilitar una
comprensión de la presente invención.
Para el mensaje CRMRLM_CRMResourceReq, son
requeridos cambios para permitir al RLM 58 solicitar recursos
múltiples del TCE 48 en un mensaje de solicitud de recursos. Un
campo CRMResourceReqType todavía es usado para especificar por qué
los recursos son necesarios (por ejemplo transferencia de celda,
establecimiento, etc.). Por ejemplo, si los recursos para unos
canales fundamentales, llamados canales fundamentales, y 5 canales
suplementarios hacia delante, llamados suplementarios, son
solicitados para una transferencia de celda, entonces el campo del
CRMResourceReqType es establecido en _HANDOFF, el campo
Fundamentallncluded es establecido en TRUE, y el
NumFwdSupChannelsRequested es establecido en 5.
Alternativamente, si los recursos para 3
suplementarios hacia delante son solicitados por el RLM 58 para
aumentar el rendimiento de datos de una llamada de tasa de datos
media (MDR), entonces el campo CRMResourceReqType es establecido en
_ORIGINATION, el campo Fundamentallncluded es establecido en FALSE,
y el NumFwdSupChannelsRequested es establecido en 3.
El campo FundamentalFwdTrafficGain es usado por
el CRM 44 para predecir los requisitos de potencia hacia delante de
los canales suplementarios solicitados de tipo _ORIGINATION para
propósitos de control de admisión. Los campos ForwardRateSet y
ReverseRateSet se han agregado para soportar el
IS-95C.
La tabla 1 ilustra los cambios al mensaje
CRMRLM_CRMResourceReq de especificación de interfaz de operación de
red (NOIS).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El Mensaje CRMRLM_CRMResourceRsp ha sido
extendido para permitir cualquier combinación de canales
fundamentales, suplementarios hacia delante y suplementarios
inversos a ser concedidos en el mismo mensaje. Los campos
existentes del mensaje son usados para asignar el fundamental, y
cinco nuevos campos son agregados para especificar los
suplementarios hacia delante e inversos.
La tabla 2 ilustra los cambios requeridos al
mensaje NOIS CRMRLM_ResourceRsp.
El Mensaje CRMRLM_CRMResourceReleaseReq también
ha sido generalizado para permitir la liberación de cualquier
combinación de fundamental, suplementario hacia delante y/o poner
suplementarios inversos. Si un canal suplementario hacia delante es
liberado, entonces la inclusión de la ganancia hacia delante
fundamental permite al CRM 44 estimar cuánta potencia hacia delante
podría hacerse disponible para otros usuarios en ese sector.
Tabla 3 ilustra los cambios requeridos para el
mensaje NOIS RMRLM_CRMResourceReleaseReq.
La figura 4 es un diagrama
ping-pong que ilustra mensajes intercambiados entre
el RLM 58 el CRM 44, y el TCE 48 de la figura 2 para facilitar
transferencia de celda de la estación móvil entre un sistema de
comunicaciones solicitante (no mostrado) que incluye un BSC
solicitante (no mostrado) que tiene un solicitante RLM (RLM2)
70.
Inicialmente, el solicitante RLM 70 transfiere
un mensaje CRMRLM_ResourceReq, esto es, un mensaje de transferencia
de celda al CRM 44. Convencionalmente, si el CRM 44 no tuvo
suficientes recursos para aceptar la transferencia de celda,
entonces la llamada que está siendo transferida de celda sería
descartada, esto es, bloqueada en el CRM 44. En la presente
realización específica detallada en la figura 4, si el CRM 44
determina que insuficientes recursos de tráfico como los canales
fundamentales están disponibles para aceptar la transferencia de
celda, entonces un CRMRLM_SuppRelReq para liberar m canales
suplementarios es enviado al RLM 58. El RLM 58 subsiguientemente
envía un mensaje CRMTCE_ResourceRelReq al CRM 44 orientando al CRM
44 a soltar m canales suplementarios del TCE 48. El CRM 44 hace
acuse de recibo del mensaje en un CRMTCE_ResourceRelRep para el RLM
58 y subsiguientemente envía unos mensajes CRMTCE_DeallocateReq al
TCE 48 solicitando que el TCE 48 libere un canal suplementario a
fin de que pueda ser usado para canales de tráfico. El TCE 48
responde con un CRMTCE_DeallocateRsp indicando que un canal
suplementario fue liberado. El CRM 44 y el TCE 48 intercambian m
mensajes CRMTCE_DeallocateReq y m mensajes CRMTCE_DeallocateRsp, uno
por cada uno de los m suplementarios que es liberado. Después de
que m canales suplementarios son liberados, el CRM 44 envía un
mensaje de respuesta CRMRLM_ResourceReqRsp al solicitante RLM 70
indicando que la transferencia de celda ahora puede ser
completada.
Con acceso a las enseñanzas presentes, esos
expertos en la técnica pueden construir los mensajes de la figura
4.
La figura 5 es un diagrama de flujo de datos de
un método 80 para asignar estratégicamente canales suplementarios
para reducir las llamadas descartadas durante la transferencia de
celda implementada dentro del controlador de la estación base 54 de
la figura 2. El método 80 es implementado por software en ejecución
en el ordenador 46 de la figura 2.
Con referencia a las figuras 2 y 5, en un paso
inicial de monitoreo 82, el CRM 44 es monitoreado para
transferencia de celda bloqueadas o solicitudes de establecimiento
de llamada desde un BSC fuente (no mostrado). Si el CRM 82 no
bloquea la llamada asociada con la solicitud de transferencia de
celda, el método 80 está completo. Si el CRM 44 bloquea la llamada,
entonces el control es pasado a un paso de estimación 84, dónde el
tiempo precisado para liberar los recursos suplementarios y
reasignarlos como recursos de tráfico es estimado de conformidad
con procedimientos conocidos en la técnica. Si el tiempo requerido
es menor que una cantidad predeterminada, entonces el control es
pasado a un paso de administración de recursos 86. La cantidad
predeterminada de tiempo es específica de la aplicación y apenas
corresponde al tiempo después del cual la llamada será probablemente
descartada debido a una condición de desconexión por tiempo.
En el paso de administración de los recursos 86,
el número de canales suplementarios actualmente en uso o en otro
caso disponibles para la reasignación como canales de tráfico en el
BSC 14 objetivo es comprobado. El software subsiguientemente causa
que el BSC 14 objetivo genere una solicitud de liberación de canal
suplementario.
En un paso subsiguiente de liberación de
recursos 88 los canales suplementarios son liberados de conformidad
con la solicitud de liberación del canal suplementario por el BSC 14
objetivo. Los recursos suplementarios recientemente disponibles
luego pueden ser reasignados según se necesite por el BTS CRM 44
como recursos de tráfico para facilitar la transferencia de celda o
el establecimiento de llamadas.
En resumen, el método 80 involucra comprobar los
canales suplementarios actualmente en uso o en otro caso
disponibles para la reasignación como canales de tráfico en un BSC
objetivo; solicitando al BSC objetivo expedir una solicitud de
liberación de canal suplementario, a la terminación de la cual el
BTS CRM objetivo puede reasignar los recursos suplementarios
disponibles como recursos de tráfico que son suficientes acomodar
la transferencia de celda o el establecimiento conforme a lo
solicitado por el BSC fuente.
La figura 6 es un diagrama de flujo de datos de
un método 90 para asignar canales suplementarios y canales de
tráfico según la presente invención. Con referencia a las figuras 2
y 6, inicialmente, en un paso de establecimiento de umbral 92, un
umbral es establecido para los recursos de tráfico. El control es
entonces pasado a un paso de comprobación de recurso de tráfico 94
donde los recursos de tráfico actualmente disponibles son
monitoreados. Si los recursos de tráfico actualmente disponibles
son mayores que el umbral, entonces el método 90 está completo. Si
los recursos de tráfico disponibles caen por debajo del umbral, el
control es pasado a un paso de asignación de recursos 96, en el que
una solicitud es iniciada desde el BTS CRM 44 objetivo para el BSC
SBS 54 solicitando que el BSC SBS 54 emita una solicitud de
liberación de canal suplementario al BTS 18 objetivo.
El control es subsiguientemente pasado a un paso
de liberación de recurso suplementario 98, en el que los recursos
suplementarios en el BTS 18 son liberados de conformidad con la
solicitud de liberación de canal suplementario del BSC SBS 54. Los
elementos de canal recientemente disponibles asociados con los
canales suplementarios liberados son convertidos en elementos del
canal de tráfico hasta que los recursos de tráfico actuales sean
mayores que el umbral predeterminado.
En resumen, el método 90 involucra iniciar una
solicitud desde una BTS CRM objetivo a un BSC SBS asociado
solicitando que el BSC SBS emita una solicitud de liberación de
canal suplementario para el BTS, a la terminación de la cual el BTS
objetivo puede reasignar los elementos de canal asociados con los
canales suplementarios a elementos de canal tráfico hasta que los
recursos de tráfico actuales sean mayores que un umbral
predeterminado.
Claims (10)
1. Un sistema para reducir las llamadas
descartadas en una red de comunicaciones inalámbricas que
comprende:
- Medios para determinar (90) los recursos de tráfico actualmente disponibles en el sistema de comunicaciones inalámbricas y proporcionar una señal en respuesta a esto, y
- Medios para liberar selectivamente recursos suplementarios del sistema de comunicaciones inalámbricas y proporcionar dichos recursos suplementarios para uso como recursos de tráfico en respuesta a dicha señal;
- Caracterizados porque dichos medios de determinación (90) además incluyen medios para monitorear cuándo una llamada es bloqueada en una estación base y proporcionar dicha señal cuando dicha llamada es bloqueada;
- Dicho sistema de reducción además incluye medios (80) para una estimación del tiempo requerido, para el suministro de dicha señal, para liberar los recursos suplementarios y reasignarlos como recursos de tráfico,
- Por lo que el suministro de la respuesta a dicha señal es deshabilitado si dicha estimación del tiempo requerido es mayor que un tiempo predeterminado.
2. El sistema de la reivindicación 1 en donde
dichos recursos de tráfico actualmente disponibles del sistema de
comunicaciones inalámbricas incluyen los canales de tráfico
actualmente disponibles.
3. El sistema de la reivindicación 1 o de la
reivindicación 2, en el que dichos recursos suplementarios del
sistema de comunicaciones inalámbricas incluye canales
suplementarios.
4. El sistema de cualquier reivindicación
precedente, en el que dichos medios de determinación (90) incluyen
medios para comparar un número de canales de tráfico usados con un
número total de canales de tráfico y proporcionar dicha señal
cuando la diferencia entre dicho número total de canales de tráfico
y dicho número de canales de tráfico usados sea menos que un
umbral.
5. El sistema de cualquier reivindicación
precedente, en el que dichos medios para monitorear incluyen
monitorear cuándo una solicitud de transferencia de celda de llamada
y/o una solicitud de establecimiento de llamada es bloqueada en un
administrador de recursos de llamada (44) del subsistema
transceptor de estación base (18).
6. El sistema de cualquier reivindicación
precedente, en el que dichos medios de liberación selectivamente
incluye medios para enviar un mensaje a un administrador de enlace
de radio (58) de un subsistema selector de banco (54), recibiendo
una primera respuesta de dicho administrador de enlace de radio
(58) del subsistema selector de banco (54), solicitando una
liberación de dichos recursos suplementarios, y a la terminación de
la liberación en respuesta a dicha solicitud de liberación, asignar
otra vez dichos recursos suplementarios como recursos de tráfico
controlando los elementos del canal de tráfico
correspondientes.
7. El sistema de cualquier reivindicación
precedente, en el que dichos medios de liberación selectivamente
incluyen software en ejecución en un subsistema transceptor de
estación base (18).
8. Un sistema para administrar los recursos de
tráfico y los recursos suplementarios en un sistema de
comunicaciones inalámbricas que comprende:
- Un umbral predeterminado para recursos de tráfico;
- Medios para determinar (90) si los recursos de tráfico actualmente disponibles están por debajo de dicho umbral y proporcionar una señal en respuesta a esto; y
- Medios para liberar los recursos suplementarios en uso y asignar otra vez dichos recursos suplementarios como recursos de tráfico a fin de que dichos recursos de tráfico estén por encima de dicho umbral en respuesta a dicha señal;
- Caracterizados porque dichos medios de determinación (90) además incluyen medios para monitorear cuándo una llamada es bloqueada en una estación base y proporcionar dicha señal cuando dicha llamada es bloqueada; y
- Dicho sistema de administración además incluye medios (80) para una estimación del tiempo requerido, para el suministro de dicha señal, para liberar los recursos suplementarios y reasignarlos como recursos de tráfico,
- Por lo que el suministro de la respuesta a dicha señal es deshabilitado si dicha estimación del tiempo requerido es mayor que un tiempo predeterminado.
9. El sistema de la reivindicación 8, en el que
dichos medios de liberación incluyen medios para iniciar una
solicitud desde un administrador de recursos de llamadas (44) en un
subsistema transceptor de estación base (18) a un subsistema
selector de banco (54) dentro de un controlador de estación base
(14) que gobierna dicho sistema de comunicaciones inalámbricas para
reasignar los elementos de canal asociados con canales
suplementarios como elementos de canal de tráfico.
10. Un método para reducir las llamadas
descartadas en una red de comunicaciones inalámbrica que comprende
los pasos de:
- Determinar (90) los recursos de tráfico actualmente disponibles del sistema de comunicaciones inalámbricas y proporcionar una señal en respuesta a esto; y
- Liberar selectivamente recursos suplementarios del sistema de comunicaciones inalámbricas y reasignar dichos recursos suplementarios como recursos de tráfico en respuesta a dicha señal;
- Caracterizados porque dicho paso de determinación (90) además incluyen pasos para monitorear cuándo una llamada es bloqueada y proporcionar dicha señal cuando dicha llamada es bloqueada; y
- Dicho método de reducción además incluye pasos para una estimación del tiempo requerido, del suministro de dicha señal, para liberar los recursos suplementarios y reasignarlos como recursos de tráfico,
- Por lo que el suministro de la respuesta a dicha señal es deshabilitado si dicha estimación del tiempo requerido es mayor que un tiempo predeterminado.
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