ES2305898T3 - Metodo y aparato de comunicaciones inalambricas para poner en practica el control de la admision de llamadas basado en medidas comunes. - Google Patents
Metodo y aparato de comunicaciones inalambricas para poner en practica el control de la admision de llamadas basado en medidas comunes. Download PDFInfo
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Abstract
Un método de incorporar en la práctica un procedimiento de control de admisión de llamadas en un Nodo-B de un sistema (300) de comunicaciones inalámbricas que comprende, por lo menos, un Nodo-B y, por lo menos, una unidad inalámbrica de transmisión/recepción (430), WTRU, comprendiendo el método las operaciones de (a) recibir una petición de llamada; (b) seleccionar un código particular de un conjunto de códigos; y (c) seleccionar una ranura de tiempo particular a partir de una pluralidad de ranuras de tiempo disponibles; caracterizado por: (d) calcular una carga de la célula objetivo y una carga de una célula vecina para la ranura de tiempo seleccionada, usando medidas del Nodo-B y suponiendo la adición del código seleccionado a la ranura de tiempo seleccionada; (e) calcular una carga del sistema ponderada para la ranura de tiempo seleccionada; (f) repetir las operaciones (c)-(e) para todas las otras ranuras de tiempo disponibles; (g) seleccionar un ranura de tiempo que tenga una carga ponderada del sistema más pequeña para la asignación del código; y (h) extraer el código del conjunto de códigos.
Description
Método y aparato de comunicaciones inalámbricas
para poner en práctica el control de la admisión de llamadas basado
en medidas comunes.
La presente invención se refiere a un sistema de
comunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la presente
invención es un método y un aparato para el control de la admisión
basado en medidas comunes realizadas en un sistema de
comunicaciones inalámbricas.
En sistemas de comunicaciones inalámbricas, una
unidad inalámbrica de transmisión/recepción (WTRU) comunica con una
red de acceso de radio (RAN) vía uno o más canales de radio que
están establecidos a petición de la WTRU o de una red de núcleo. Al
recibir una petición de llamada para recursos de radio, se invoca a
un procedimiento de control de admisión de llamadas (CAC) en un
controlador de la red de radio (RNC) para tratar la petición. El
procedimiento de CAC determina si una llamada debería ser admitida
en el sistema o no. Si la llamada es admitida, el procedimiento de
CAC determina la asignación más eficiente de los recursos de
radio.
Para tomar tales decisiones, el procedimiento de
CAC debe estar seguro del estado del sistema en el momento en que
se recibe la petición. Las medidas de potencia y de interferencia se
usan, típicamente, para caracterizar el estado actual del sistema.
Las medidas pueden ser hechas por un Nodo-B o por
una WTRU. Las medidas realizadas por un Nodo-B
pueden incluir la interferencia del enlace ascendente (UL), el nivel
de potencia de la portadora del enlace descendente (DL), y/o la
potencia de transmisión del código del DL. Las medidas realizadas
por una WTRU pueden incluir el nivel de la potencia de transmisión
total del UL, el nivel de potencia de transmisión del código del
UL, la interferencia del DL, y/o las pérdidas en la trayectoria.
En muchos casos, las medidas realizadas por una
WTRU no están disponibles en el RNC. De esta manera, el
procedimiento de CAC debe confiar, solamente, en las medidas
realizadas por un Nodo-B para el control de la
admisión y para la asignación de los recursos. Por consiguiente, se
desea un método y un aparato para poner en práctica el control de
la admisión de las llamadas y la asignación de los recursos basado,
solamente, en las medidas realizadas por un
Nodo-B.
El documento US 2003/0031147 describe la
asignación de canales físicos a un conjunto de ranuras de tiempo en
un sistema híbrido de comunicaciones inalámbricas con acceso
múltiple mediante división de código/acceso múltiple mediante
división de tiempo. Las ranuras de tiempo están dispuestas en
secuencias de calidad decreciente. Se intenta asignar los canales
físicos a ranuras de tiempo en un orden de ranuras de tiempo de una
secuencia. Si un transmisor excede su nivel de potencia de
transmisión, o si una subida de ruido excede un umbral, una ranura
de tiempo no puede aceptar el canal físico, y se intenta la
asignación del canal a la siguiente ranura de tiempo. Un canal
físico es asignado a ranuras de tiempo aceptables, de manera que se
logra la menor fragmentación de ranuras de tiempo ajustada al nivel
de interferencia para el canal.
Se describe un método y un aparato para
incorporar en la práctica el control de la admisión de las llamadas
basado en medidas del Nodo-B en un sistema de
comunicaciones inalámbricas. El aparato puede ser un circuito
integrado (IC), un Nodo-B o un sistema de
comunicaciones inalámbricas. Un área de cobertura del sistema de
comunicaciones inalámbricas es dividida en varias células, y cada
célula es servida por un Nodo-B. Una vez que se
recibe una petición de llamada, se selecciona un código entre los
códigos disponibles para su asignación potencial. Se calculan una
carga de célula objetivo y una carga de célula vecina para cada una
de las ranuras de tiempo disponibles, suponiendo la asignación
adicional del código seleccionado a cada una de las ranuras de
tiempo usando medidas del Nodo-B. Se calcula una
carga ponderada del sistema para la ranura de tiempo. Una ranura de
tiempo que tiene una carga ponderada de sistema menor es
seleccionada para la asignación del código.
Un entendimiento más detallado de la invención
puede obtenerse a partir de la siguiente descripción de un ejemplo
preferido, dado a modo de ejemplo, y ser entendido conjuntamente con
el dibujo anejo en el que:
la figura 1 es un diagrama de flujo de un
procedimiento que incluye operaciones del método para incorporar en
la práctica el CAC basado en medidas del UL de acuerdo con la
presente invención;
la figura 2 es un diagrama de flujo de un
procedimiento que incluye las operaciones del método para incorporar
en la práctica el CAC basado en medidas del DL de acuerdo con la
presente invención;
la figura 3 es un diagrama de un modelo de
sistema de comunicaciones inalámbricas de acuerdo con la presente
invención; y
la figura 4 es un diagrama de bloques de un
aparato usado para incorporar en la práctica el CAC en el sistema
de la figura 3.
La presente invención será explicada, por
simplicidad, en el contexto de un sistema universal de telefonía
entre móviles (UMTS). Sin embargo, debe observarse que la presente
invención puede ser incorporada en la práctica en cualquier tipo de
sistema de comunicaciones inalámbricas basado en el acceso múltiple
mediante división en el tiempo (TDMA) - acceso múltiple mediante
división de código (CDMA) híbrido.
Las características específicas de la presente
invención pueden estar incorporadas en un circuito integrado (IC) o
ser configuradas en un circuito que comprenda una multitud de
componentes que se interconectan.
De aquí en adelante, la terminología "WTRU"
incluye un equipo de usuario, una estación móvil, una unidad fija
o móvil de abonado, un receptor de mensajes de búsqueda, o cualquier
otro tipo de dispositivo capaz de funcionar en un entorno
inalámbrico, pero no está limitado a éstos. Cuando es referida de
aquí en adelante, la terminología "Nodo-B"
incluye una estación de base, un controlador de emplazamiento, un
punto de acceso o cualquier otro tipo de dispositivo de interfaz en
un entorno inalámbrico, pero no está limitado a ellos.
Un procedimiento de CAC de la presente invención
utiliza medidas comunes (es decir, medidas no dedicadas a ningún
enlace de radio específico) realizadas por un
Nodo-B. Las medidas pueden ser medidas del UL o
medidas del DL. Opcionalmente, el procedimiento de CAC puede
utilizar la información de pérdidas en la trayectoria informada por
una WTRU. Cuando la información de pérdidas en la trayectoria está
disponible, el procedimiento de CAC la utiliza. Cuando la
información de pérdidas en la trayectoria no está disponible, un
parámetro de pérdidas en la trayectoria se utiliza como una
entrada, lo que se explicará en lo que sigue.
El procedimiento de CAC basado en medida del UL
de la presente invención utiliza una métrica de carga de las
células objetivo y vecinas para tomar una decisión de la admisión de
las llamadas y asignar recursos de radio físicos a la llamada
solicitada.
Con respecto a la computación de la carga para
la célula (o celdas) objetivo, un nivel predicho de interferencia,
ISCP_{PRED}(i,t), que resulta de la adición de uno o
más códigos de la ranura de tiempo t de la célula i,
es predicho, preferiblemente, usando una función de subida de ruido
de la célula objetivo, R_{T}.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en el que ISCP(i,t)
es una medida de la potencia del código de la señal de interferencia
(ISCP) de la ranura de tiempo del UL medida por el
Nodo-B, A(i) son las pérdidas en la
trayectoria a la célula objetivo, y SIR es la suma de los
objetivos de SIR a nivel de chip de los códigos añadidos. La función
de subida de ruido, R_{T}, está dada, preferiblemente,
por:
en el que \theta es el nivel de
ruido térmico, L son las pérdidas en la trayectoria, q
es la carga de la célula, y G_{C} es la ganancia del
enlace.
El procedimiento de CAC de la presente invención
puede funcionar usando solamente las medidas realizadas por el
Nodo-B, y no tiene que utilizar una medida de las
pérdidas en la trayectoria informada desde una WTRU. Sin embargo,
si una medida de las pérdidas en la trayectoria informada por la
WTRU está disponible, como por ejemplo durante un traspaso, la
medida de las pérdidas en la trayectoria se utiliza como una entrada
a la función de subida de ruido, R_{T}. Si no, se utiliza
un parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria en vez de
una medida de las pérdidas en la trayectoria. El parámetro del valor
de las pérdidas en la trayectoria debe determinarse a partir de la
distribución de las pérdidas en la trayectoria medidas por toda la
célula por medio del funcionamiento, administración y mantenimiento
(OA&M). Por ejemplo, puede utilizarse el percentil 50 de
pérdidas en la trayectoria para un desarrollo dado de la célula.
La carga estimada en una ranura de tiempo
particular t de la célula i se calcula,
preferiblemente, como sigue:
donde N_{0} representa el
nivel de ruido del receptor. La carga estimada,
L(i,t), es utilizada para evaluar la admisión de las
unidades de recursos solicitadas en la ranura de
tiempo.
Con respecto al cálculo de la carga para las
células vecinas, la carga de la ranura de tiempo t en la
célula vecina j es calculada como sigue:
para todo j \neq i.
La medida actual de ISCP del nodo B_{j} está disponible a
la célula objetivo y es usada como entrada para el cálculo de la
carga. La carga resultante, L(j,t), se utiliza para
evaluar la admisión de las unidades de recursos solicitadas en la
ranura de
tiempo.
En una forma de realización alternativa, la
carga de la ranura de tiempo t en la célula vecina j
puede calcularse usando la subida de ruido en la célula vecina
j. En esta realización, puede estimarse una función de
subida de ruido de las células vecinas usando una función de subida
de ruido de la célula objetivo para estimar el aumento de
interferencia en las células vecinas, suponiendo que se asigna un
código (o códigos) a la misma como sigue:
donde R_{T} está dada en
la ecuación 2, G_{C} es un parámetro de calibración,
A(i) representa las pérdidas en la trayectoria hasta
la célula objetivo y SIR es la suma de los objetivos de SIR a
nivel de chip de los códigos añadidos. La derivación de una función
de subida de ruido de células vecinas de una función de subida de
ruido de una célula objetivo se explica, más detalladamente,
haciendo referencia a la figura 3. En esta realización, la ecuación
4 es reemplazada
por:
La asignación de uno o más códigos en la ranura
de tiempo t de la célula i es aceptada si, y solamente
si, se satisfacen las condiciones siguientes:
para todas las células vecinas
j consideradas. L(i,t) y L(j,t)
son calculados como se describe en la ecuación 3 y en la ecuación 4
(o, alternativamente, en la ecuación 6), respectivamente.
LT_{MAX} y LN_{MAX} representan los umbrales de
la carga para la célula objetivo y las células
vecinas.
Se advierte que la asignación de un código (o
códigos) a una ranura de tiempo debe satisfacer los requisitos de
la capacidad de la WTRU; en caso contrario, la asignación del
conjunto de códigos es rechazada. Por ejemplo, el estándar de UMTS
define una pluralidad de diferentes clases de WTRU. Cada clase está
definida por un conjunto diferente de capacidades. Uno de los
requisitos de capacidades de una WTRU es el número de códigos que la
WTRU soporta en una única ranura de tiempo, así como el número de
diferentes ranuras de tiempo que la WTRU puede soportar
simultáneamente. Las WTRU de clase menor soportan menos códigos por
ranura de tiempo, mientras las WTRU de clase mayor soportan más
códigos por ranura de tiempo. Un Nodo-B es
consciente de la clase de la WTRU y, por lo tanto, de las
capacidades de la WTRU en términos de número de códigos soportados
por ranura de tiempo y de número de ranuras de tiempo soportadas.
Por lo tanto, antes de adjudicar, realmente, códigos a una WTRU
particular en una ranura de tiempo dada, debe confirmarse que la
WTRU puede manejar el número de códigos asignados en la ranura de
tiempo.
La figura 1 es un diagrama de flujo de un
procedimiento 100 que incluye las operaciones para incorporar en la
práctica un CAC basado en medidas del UL de acuerdo con la presente
invención. Cuando un sistema de comunicaciones inalámbricas recibe
una petición de llamada para una WTRU, un código es seleccionado de
una lista de conjuntos de códigos disponibles (operación 102). El
código seleccionado es, preferiblemente, el código con el factor de
dispersión (SF) más pequeño del conjunto de códigos. Una primera
ranura de tiempo es seleccionada, también, para la asignación
potencial entre las ranuras de tiempo disponibles (operación 104).
El conjunto de ranuras de tiempo disponibles consiste en todas los
ranuras de tiempo que están disponibles para el tipo de servicio
solicitado, (por ejemplo, en tiempo real (RT) o tiempo no real
(NRT)), y dirección, (por ejemplo, UL o DL). El conjunto de ranuras
de tiempo disponibles se establece mediante el OA&M.
El procedimiento calcula una carga de célula
objetivo y una carga de célula vecina para la ranura de tiempo
seleccionada, suponiendo que el código seleccionado es añadido a la
ranura de tiempo seleccionada de acuerdo con la ecuación 3 y la
ecuación 4 (o alternativamente, con la ecuación 6) (operación 106).
En la ecuación 3, el cálculo de la carga considera todos los
códigos del conjunto de códigos que han sido ya asignados a la
ranura de tiempo seleccionada.
El procedimiento 100 verifica, luego, el CAC
determinando si la carga estimada de la célula objetivo y la carga
de una célula vecina están por debajo de umbrales predeterminados,
respectivamente (operación 108). Si bien la carga estimada de la
célula objetivo, o bien la carga estimada de la célula vecina, no
están por debajo de los umbrales, el código no es añadido a la
ranura de tiempo para la asignación, y el procedimiento sigue en la
operación 114. Si tanto la carga estimada de la célula objetivo como
la carga estimada de la célula vecina están por debajo de los
umbrales, el código seleccionado es añadido a la ranura de tiempo, y
en este punto la ranura de tiempo se convierte en ranura de tiempo
candidata para la asignación potencial del código seleccionado y es
añadida a una lista de ranuras de tiempo candidatas (operación 110).
Una vez que el código es añadido a la ranura de tiempo, una carga
ponderada del sistema es calculada para la ranura de tiempo en la
operación 112 como sigue:
donde \Im_{1} y \Im_{2}
definen, respectivamente, el conjunto de células vecinas de nivel
uno y de nivel dos que van a ser incluidas en la carga total del
sistema. \alpha_{1} y \alpha_{2} representan factores de
ponderación que se van a aplicar a las cargas de las células de
nivel uno y de nivel dos. El denominador,
1+\etaN(t), es un factor del ajuste de la
fragmentación, donde \eta corresponde al parámetro del ajuste de
la fragmentación y N(t) corresponde al número de
códigos ya asignados a la ranura de tiempo. Una vez que la carga
ponderada del sistema ha sido calculada, el procedimiento 100 sigue
en la operación
114.
Si se determina que hay más ranuras de tiempo
disponibles en la operación 114, la ranura de tiempo siguiente es
seleccionada de la lista de las ranuras de tiempo disponibles
(operación 116), y el procedimiento 100 vuelve a la operación 106.
Si no hay ranuras de tiempo disponibles para calcular una carga del
sistema ponderada, el procedimiento 100 determina si hay algunas
ranuras de tiempo candidatas (operación 118). Si no hay ranuras de
tiempo candidatas, el procedimiento 100 indica un fallo de
asignación de recursos y rechaza el conjunto de códigos solicitado
(operación 130). Si hay ranuras de tiempo candidatas, se selecciona
una ranura de tiempo que tenga una carga ponderada de sistema más
pequeña, L_{SYSTEM}(t), de tal modo que da como resultado
la asignación del código seleccionado en el ranura de tiempo
candidata seleccionada (operación 120). El código asignado es
extraído de una lista de conjuntos de códigos disponibles (operación
122), y se restablece una lista de los ranuras de tiempo candidatas
(operación 124). Si hay más códigos disponibles en un conjunto de
códigos, según lo determinado en la operación 126, el procedimiento
100 vuelve a la operación 102. Si no, el procedimiento 100 sigue a
la operación 128 en la que el procedimiento 100 indica una
asignación exitosa de recursos y devuelve una solución de
asignación de recursos para la petición de llamada (operación
128).
El procedimiento de CAC basado en medidas del DL
de la presente invención utiliza una potencia de portadora de
transmisión de la célula objetivo y de las células vecinas para
tomar una decisión de la admisión y asignar los recursos físicos a
una llamada solicitada. El ISCP del DL es predicho usando potencias
de portadora de células vecinas. La ISCP del DL en la ranura de
tiempo t de una WTRU localizada en la célula i,
I_{DL}(i, t), puede ser expresada según:
donde N_{0} representa el
nivel de ruido del receptor, A(j) representa las
pérdidas en la trayectoria entre una WTRU y una célula j, y
P_{T}(j,t) representa la potencia de transmisión
total del DL de la célula j en el ranura de tiempo t.
Todas las cantidades están expresadas usando una escala lineal.
\Im_{1} y \Im_{2} definen, respectivamente, el conjunto de
las células vecinas de nivel uno y de nivel dos que vana a ser
incluidas en la predicción de interferencia. La información sobre
las potencias de transmisión de las portadoras de células vecinas
está disponible a una célula objetivo. Sin embargo, la información
sobre las pérdidas de la trayectoria desde la WTRU a las células
vecinas no está disponible a la célula objetivo. Por lo tanto, la
ISCP del DL se estima como
sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde X_{1} es una
variable aleatoria que corresponde a una ganancia del enlace (es
decir, inversa a las pérdidas de la trayectoria) entre la WTRU y un
Nodo B de célula vecina de nivel 1, X_{2} es una variable
aleatoria que corresponde a una ganancia del enlace entre la WTRU y
un Nodo B de célula vecina de nivel 2, y \mu_{1} y \mu_{2}
representan las ganancias medias de los enlaces entre la WTRU
localizada en la célula objetivo y las células de nivel 1 y de
nivel 2 que sirven al Nodo B. Las ganancias medias de los enlaces
son parámetros específicos del despliegue de las células que se
establecen mediante el
OA&M.
Una vez que se calcula el nivel de interferencia
esperado, la interferencia que resulta de la adición de uno o de
múltiples códigos en la ranura de tiempo t de la célula
i es predicha como sigue, usando la función de subida de
ruido de la célula objetivo descrita en la Ecuación 2:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde A(i) representa
las pérdidas en la trayectoria a la célula objetivo y SIR
representa la suma de los objetivos de SIR a nivel de chip de los
códigos
añadidos.
Si la medida de las pérdidas en la trayectoria
de la WTRU está disponible a la célula objetivo, por ejemplo
durante un traspaso, la medida de las pérdidas en la trayectoria de
la WTRU se utiliza como entrada para calcular la función de subida
de ruido de la célula objetivo. En caso contrario, se utiliza un
parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria, que se
establece a través del OA&M. El parámetro del valor de las
pérdidas en la trayectoria deberá determinarse a partir de la
distribución de las pérdidas en la trayectoria, medidas por toda la
célula objetivo.
La potencia de la portadora que resulta de la
adición de uno o de múltiples códigos en la ranura de tiempo
t de la célula i se predice como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde A(i) y
SIR representan, respectivamente, las pérdidas en la
trayectoria a la célula objetivo y la suma de los objetivos de SIR
a nivel de chip de los códigos añadidos. El aumento de la
interferencia que resulta de la adición del código se aplica,
también, a los códigos existentes. Esto se logra multiplicando la
potencia actual de transmisión por la subida de ruido. La potencia
de transmisión de la portadora predicha resultante,
P_{T}^{PRED}(i,t), se expresa en
vatios.
En una forma de realización alternativa, la
potencia de la portadora en las células vecinas puede ser predicha
según:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde R_{N} se calcula
según la ecuación
5.
La asignación de un conjunto de códigos en la
ranura de tiempo t de la célula i es aceptada si, y
solamente si, se satisfacen las condiciones siguientes:
para todas las células vecinas
j que se están considerando.
P_{T}^{RED}(i,t) es calculado como se describe en
la Ecuación 13. M_{T} y M_{N} representan,
respectivamente, los márgenes de potencia de CAC para las células
objetivo y vecinas. P_{T}^{MAX} corresponde a la potencia
de la portadora de la ranura de tiempo del Nodo-B
máxima, expresada en dB, que se establece a través de
OA&M.
Si la potencia de la portadora es predicha en
las células vecinas según la ecuación 14, entonces la ecuación 16
es reemplazada por:
Por otra parte, la asignación del conjunto de
códigos debe satisfacer requisitos de capacidad de la WTRU; en caso
contrario, la asignación del conjunto de códigos es rechazada.
La figura 2 es un diagrama de flujo de un
procedimiento 200 que incluye las operaciones del método para
incorporar en la práctica el CAC basado en medidas del DL de
acuerdo con la presente invención. Cuando un sistema de
comunicaciones inalámbricas recibe una petición de llamada para una
WTRU, un código es seleccionado a partir de una lista de conjuntos
de códigos disponibles (operación 202). Bajo el actual proyecto del
consorcio de la tercera generación (3GPP), sólo se usan para el DL
los códigos de SF 16. Sin embargo, se pueden usar para el DL otros
códigos con otros SF. Por tanto, puede seleccionarse un código,
empezando por un código que tenga el factor de dispersión (SF) más
pequeño en el conjunto de códigos. Una primera ranura de tiempo es
seleccionada, también, para la asignación potencial entre las
ranuras de tiempo disponibles (operación 204). El conjunto de
ranuras de tiempo disponibles consiste en todas las ranuras de
tiempo que están disponibles para el tipo de servicio solicitado,
(por ejemplo, RT o NRT), y dirección, (es decir, UL o DL). El
conjunto de ranuras de tiempo disponibles se establece a través del
OA&M.
El procedimiento 200 calcula un nivel de
interferencia y una potencia de transmisión de la portadora de una
célula objetivo predichos y un nivel de interferencia y una potencia
de transmisión de la portadora de las células vecinas predichos
para la ranura de tiempo seleccionada, suponiendo que el código
seleccionado es añadido a la ranura de tiempo seleccionada de
acuerdo con la ecuación 12 y con la ecuación 13 (o alternativamente,
con la ecuación 14) (operación 206).
En las ecuaciones 12 y 13, el cálculo considera
todos los códigos del conjunto de códigos que ya han sido asignados
a la ranura de tiempo seleccionada.
El procedimiento 200 verifica, luego, el control
de la admisión mediante la determinación de si la potencia estimada
de transmisión de la portadora de la célula objetivo y una potencia
de transmisión de la portadora de una célula vecina están por
debajo de umbrales predeterminados, respectivamente (operación 208).
Si la potencia estimada de transmisión de la portadora de la célula
objetivo y la potencia estimada de transmisión de la portadora de
la célula vecina están por debajo de los umbrales, el código
seleccionado es añadido a la ranura de tiempo, en cuyo punto la
ranura de tiempo se convierte en ranura de tiempo candidata para la
asignación potencial del código seleccionado y es añadida a una
lista de ranuras de tiempo candidatas (operación 210). Si bien la
potencia estimada de transmisión de la portadora de la célula
objetivo o bien la potencia estimada de transmisión de la portadora
de la célula vecina no está por debajo de los umbrales, el código
no es añadido a la ranura de tiempo para su asignación, y el
procedimiento sigue en la operación 214.
Una vez que se añade el código a la ranura de
tiempo, se calcula un nivel ponderado de interferencia para la
ranura de tiempo, en la operación 212, como sigue:
El denominador,
1+\gammaN(t), es un factor de ajuste de la
fragmentación, donde \gamma corresponde al parámetro de ajuste de
la fragmentación y N(t) corresponde al número de
códigos ya asignados a esta ranura de tiempo.
Si se determina que hay más ranuras de tiempo
disponibles en la operación 214, la siguiente ranura de tiempo es
seleccionada de la lista de ranuras de tiempo disponibles (operación
216), y se repiten las operaciones 202-214. Si no
hay ranuras de tiempo disponibles para calcular un nivel de
interferencia ponderado, el procedimiento 200 determina si hay
algunas ranuras de tiempo candidatas (operación 218). Si no hay
ranuras de tiempo candidatas, el procedimiento 200 indica un fallo
de asignación de recursos y rechaza el conjunto de códigos
solicitado (operación 230). Si hay ranuras de tiempo candidatas,
una ranura de tiempo que tenga un nivel de interferencia ponderado
más pequeño, I^{W}_{DL}(i,t) es seleccionado de tal
modo que da como resultado la asignación del código seleccionado en
la ranura de tiempo candidata seleccionada (operación 220). El
código asignado es extraído de una lista de conjuntos de códigos
disponibles (operación 222), y una lista de ranuras de tiempo
candidatas es restablecida (operación 224). Si hay más códigos en
un conjunto de códigos, el procedimiento vuelve a la operación 202
para la evaluación de cada código y, si no, el procedimiento
continúa en la operación 228 (operación 226). En la operación 228,
el procedimiento 200 indica una asignación exitosa de recursos y
devuelve una solución de asignación de recursos para la petición de
la
llamada.
llamada.
La derivación de la función de subida de ruido
para las células vecinas a partir de una función de subida de ruido
de la célula objetivo es explicada más detalladamente haciendo
referencia a la figura 3. La figura 3 es un diagrama de un modelo
300 de sistema de comunicaciones inalámbricas de acuerdo con la
presente invención. Hay un total de N+1 células
C_{0}-C_{N} y el número de WTRU
m_{i1}-m_{iN} en la célula C_{i} es
N_{i}+1. Las WTRU m_{i1}-m_{iN}
servidas por la célula C_{i} son designadas mediante {m_{ij}}.
El análisis presentado en lo que sigue se aplica tanto para el UL y
como para el DL.
I_{ij} es el nivel de interferencia
visto por el m_{ij} de la WTRU (para el DL) o por un
m_{ij} de la WTRU que sirve al Nodo-B
(para el UL). La potencia de transmisión requerida para servir a un
m_{ij} de la WTRU es igual a:
donde L_{ij} son las
pérdidas en la trayectoria entre una célula C_{i} y un WTRU
m_{ij}, y SIR_{ij} es la relación entre señal e
interferencia requerida para servir de manera adecuada al m_{ij}
de la WTRU. Esta potencia es transmitida bien mediante el m_{ij}
de la WTRU (en el caso del UL) o mediante su Nodo-B
servidor (en el caso del
DL).
La ecuación 19 puede ser escrita de nuevo:
donde q_{ij} =
SIR_{ij} L_{ij} está definido como la "carga"
del m_{ij} de la WTRU. La carga q_{j} de la célula C_{i} está
definida como
sigue:
El nivel de interferencia I_{ij} puede
ser calculado, para un sistema en el que las WTRU de la misma
célula causan interferencias insignificantes, como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde \theta es el nivel de ruido
térmico, y L_{i'j'ij} son las pérdidas de la trayectoria
entre el m_{ij} de la WTRU y la célula C_{i'} (para el DL) o
entre el m_{i'j'} de la WTRU y la célula C_{i} (para el
UL).
La ganancia del enlace (inverso de las pérdidas
en la trayectoria) entre una célula y una WTRU conectada a otra
célula es igual a G_{c}.
Con esta suposición, la ecuación 22 puede ser
escrita de nuevo como sigue:
El término derecho es independiente de j.
Por lo tanto, I_{i} \equiv I_{ij} \forallj , y la
ecuación 23 puede ser escrita de nuevo como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de este conjunto de ecuaciones (válidas
para cualquier célula C_{i}) es posible expresar la interferencia
de cualquier célula, digamos la célula C_{o}, en función de las
cargas q_{i} de todas las células y la constante
G_{c}. Esto se puede lograr considerando, en primer lugar,
la ecuación 24 para i = 0, específicamente:
Entonces, combinándola con la ecuación general
en i, se obtienen las ecuaciones siguientes:
Supongamos que C_{0} representa la
célula objetivo cuyos códigos están siendo asignados, y que
C_{i} representa una célula vecina. Como tal, la carga
q_{0} de C_{o} cambiará siguiendo la asignación
de los códigos.
Supongamos que q^{in}_{0} representa la
carga inicial de C_{0}, antes de la asignación de los códigos.
Supongamos que q^{f}_{0} representa la carga final de
C_{0}, siguiendo la asignación de los códigos.
Entonces,
La ecuación 28 debe ser satisfecha tanto antes,
como a continuación, de la asignación de los códigos a
C_{0}. Es decir,
y
donde I^{in}_{0} y
I^{f}_{0} representan, respectivamente, la interferencia
inicial y la final en la célula objetivo C_{o}, y
I^{in}_{i} y I^{f}_{i} representan,
respectivamente, la interferencia inicial y la final en la célula
vecina
C_{i}.
La subida de ruido en la célula vecina
C_{i} viene dada, entonces, por:
La ecuación (32) puede ser escrita de nuevo
como:
Cuando la carga inicial de C_{0} es
desconocida, la ecuación 33 puede ser simplificada a:
mediante el establecimiento de
q^{in}_{0} a cero. R_{T} corresponde a la subida
de ruido calculada según la ecuación
2.
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
aparato 400 usado para incorporar en la práctica el CAC de acuerdo
con la presente invención. El aparato 400 comunica con una red 420
de núcleo y con una WTRU 430, y puede residir en un RNC o en un
Nodo-B, o en cualquier otra entidad de red que sea
responsable del CAC y de la asignación de recursos de radio.
El aparato 400 incluye un receptor 402, un
selector 404 de código, una primera unidad de cálculo 406, un
comparador 408, una segunda unidad de cálculo 410, y un controlador
412. Una vez que una petición de llamada es recibida desde la WTRU
430 o de la red 420 de núcleo, el controlador 412 inicia un
procedimiento de CAC de acuerdo con la presente invención. El
selector 404 de código selecciona un código entre los códigos
disponibles, en respuesta al controlador 412. El código
seleccionado es evaluado para la asignación potencial a cada una de
las ranuras de tiempo disponibles mediante el cálculo de la carga de
célula objetivo y las cargas de la célula vecina estimadas basadas
en la interferencia del UL, o mediante el cálculo de la potencia de
transmisión de la célula objetivo y de la potencia de transmisión
de la célula vecina estimadas basándose en la interferencia del
DL.
Si el procedimiento de CAC está basado en la
interferencia del UL, la primera unidad de cálculo 406 calcula una
carga de célula objetivo y una carga de célula vecina para cada
ranura de tiempo disponible usando medidas del
Nodo-B y suponiendo la adición del código
seleccionado. El comparador 408 compara la carga de la célula
objetivo y la carga de la célula vecina con umbrales
predeterminados, respectivamente. Si tanto la carga de la célula
objetivo como la carga de la célula vecina están por debajo de los
umbrales, respectivamente, el código es añadido a la ranura de
tiempo para la asignación potencial. La segunda unidad de cálculo
410 calcula una carga ponderada del sistema para la ranura de
tiempo. El controlador 412 controla el procedimiento global y
selecciona una ranura de tiempo que tenga una carga ponderada del
sistema más pequeña entre las ranuras de tiempo candidatas para
asignar la petición de la llamada.
Si el CAC está basado en interferencia del DL,
la primera unidad de cálculo 406 calcula una potencia de transmisión
de la célula objetivo y una potencia de transmisión de una célula
vecina para cada ranura de tiempo disponible usando medidas del
Nodo-B y suponiendo la adición del código
seleccionado. El comparador 408 compara la potencia de transmisión
de la célula objetivo y la potencia de transmisión de la célula
vecina con umbrales predeterminados, respectivamente. Si tanto la
potencia de transmisión de la célula objetivo como la potencia de
transmisión de la célula vecina están por debajo de los umbrales,
respectivamente, el código es añadido a la ranura de tiempo para la
asignación potencial. La segunda unidad de cálculo 410 calcula una
interferencia ponderada para la ranura de tiempo. El controlador
412 selecciona una ranura de tiempo que tenga una interferencia
ponderada más pequeña entre las ranuras de tiempo candidatas para
asignar la petición de llamada. Se advierte que las funciones
realizadas por los componentes con el aparato 400 pueden ser
realizadas por más o menos componentes, según se desee.
Claims (22)
1. Un método de incorporar en la práctica un
procedimiento de control de admisión de llamadas en un
Nodo-B de un sistema (300) de comunicaciones
inalámbricas que comprende, por lo menos, un Nodo-B
y, por lo menos, una unidad inalámbrica de transmisión/recepción
(430), WTRU, comprendiendo el método las operaciones de
(a) recibir una petición de llamada;
(b) seleccionar un código particular de un
conjunto de códigos; y
(c) seleccionar una ranura de tiempo particular
a partir de una pluralidad de ranuras de tiempo disponibles;
caracterizado
por:
(d) calcular una carga de la célula objetivo y
una carga de una célula vecina para la ranura de tiempo
seleccionada, usando medidas del Nodo-B y
suponiendo la adición del código seleccionado a la ranura de tiempo
seleccionada;
(e) calcular una carga del sistema ponderada
para la ranura de tiempo seleccionada;
(f) repetir las operaciones (c)-(e) para todas
las otras ranuras de tiempo disponibles;
(g) seleccionar un ranura de tiempo que tenga
una carga ponderada del sistema más pequeña para la asignación del
código; y
(h) extraer el código del conjunto de
códigos.
2. El método de la reivindicación 1 en el que la
carga ponderada del sistema es calculada solamente si tanto la
carga de la célula objetivo como la carga de la célula vecina están
por debajo de umbrales predeterminados, respectivamente.
3. El método de la reivindicación 1 en el que el
código es seleccionado empezando desde un código que tiene un
factor de dispersión más pequeño.
4. El método de la reivindicación 1 en el que la
carga de la célula objetivo es calculada usando una potencia
predicha de código de la señal de interferencia (ISCP) de la célula
objetivo.
5. El método de la reivindicación 4 en el que la
ISCP predicha en la célula objetivo es calculada usando una función
de subida de ruido de la célula objetivo.
6. El método de la reivindicación 5 en el que la
función de subida de ruido de la célula objetivo es calculada
usando medidas informadas de las pérdidas en la trayectoria.
7. El método de la reivindicación 5 en el que la
función de subida de ruido de la célula objetivo es calculada
usando un parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria
determinado a partir de una distribución de las pérdidas de la
trayectoria medidas por toda la célula.
8. El método de la reivindicación 7 en el que el
parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria es
establecido al percentil 50 de las pérdidas en la trayectoria de la
distribución.
9. El método de la reivindicación 1 en el que la
carga de la célula vecina es calculada usando una ISCP medida por
la célula vecina.
10. El método de la reivindicación 1 en el que
la carga de la célula vecina es estimada con una función de subida
de ruido de la célula objetivo.
11. El método de una cualquiera de las
reivindicaciones 1-8 o 10, en el que
dicha carga de la célula objetivo es definida
por una potencia predicha de transmisión de célula objetivo;
dicha carga de célula vecina está definida por
una potencia predicha de transmisión de célula vecina; y
dicha carga ponderada del sistema está definida
por una interferencia ponderada.
12. Un aparato (400) para el control de la
admisión basado en medidas comunes de un Nodo-B en
un sistema (300) de comunicaciones inalámbricas; una área de
cobertura del sistema de comunicaciones inalámbricas que está
siendo dividido en una pluralidad de células y cada célula siendo
servida por, por lo menos, un Nodo-B, comprendiendo
el aparato:
un receptor (402) configurado para recibir una
petición de llamada; y
un selector (404) de código, configurado para
seleccionar un código entre códigos disponibles;
caracterizado porque el
aparato comprende,
además:
una primera unidad de cálculo (406) configurada
para calcular una carga de la célula objetivo y una carga de la
célula vecina para cada ranura de tiempo disponible usando medidas
del Nodo-B y suponiendo la adición del código
seleccionado,
una segunda unidad de cálculo (410) para
calcular una carga ponderada del sistema para cada una de las
ranuras de tiempo disponibles; y
un controlador (412) para seleccionar un ranura
de tiempo que tenga una carga ponderada del sistema más pequeña
para asignar para la petición de la llamada.
13. El aparato de la reivindicación 12 que
comprende, además, un comparador (408) para comparar la carga de la
célula objetivo y la carga de la célula vecina de cada ranura de
tiempo disponible con umbrales predeterminados, respectivamente, en
el que la carga ponderada del sistema es calculada para las ranuras
de tiempo disponibles que satisfacen los umbrales.
14. El aparato de la reivindicación 12 en el que
el código es seleccionado empezando por un código que tiene un
factor de dispersión más pequeño.
15. El aparato de la reivindicación 12 en el que
la carga de la célula objetivo es calculada usando una potencia
predicha del código de la señal de interferencia (ISCP) de la célula
objetivo.
16. El aparato de la reivindicación 15 en el que
la ISCP predicha en la célula objetivo es calculada usando una
función de subida de ruido de la célula objetivo.
17. El aparato de la reivindicación 16 en el que
la función de subida de ruido de la célula objetivo es calculada
usando medidas informadas de las pérdidas en la trayectoria.
18. El aparato de la reivindicación 16 en el que
la función de subida de ruido de la célula objetivo es calculada
usando un parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria
determinado a partir de una distribución de las pérdidas en la
trayectoria medidas por toda la célula.
19. El aparato de la reivindicación 18 en el que
el parámetro del valor de las pérdidas en la trayectoria es
establecido en el percentil 50 de las pérdidas en la trayectoria de
la distribución.
20. El aparato de la reivindicación 12 en el que
la carga de la célula vecina es calculada usando una ISCP medida
por la célula vecina.
21. El aparato de la reivindicación 12 en el que
la carga de la célula vecina es estimada con una función de subida
de ruido de la célula objetivo.
22. El aparato de una cualquiera de las
reivindicaciones 12-19 o 21, en el que dicha carga
de la célula objetivo está definida por una potencia predicha de
transmisión de la célula objetivo;
dicha carga de célula vecina está definida
mediante una potencia predicha de transmisión de la célula vecina;
y
dicha carga ponderada del sistema está definida
mediante una interferencia ponderada.
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