ES2329447T3 - Procedimiento para la asignacion de frecuencias a estaciones de base de una red de telefonia movil. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la reinicialización y la reasignación automáticas de frecuencias a estaciones de base no saturadas de una red de telefonía móvil, en el que en una primer fase se comprueba si las distancias entre frecuencias (Combiner) impiden la saturación de una estación de base y, en caso afirmativo, se reinicializan y se asignan nuevamente las frecuencias correspondientes, que en el caso de que no se ha podido asignar ninguna frecuencia a la estación de base en la fase precedente, se comprueba en una segunda fase si, en función del tipo de asignación, una frecuencia con la prioridad Pn+1 cumple los requisitos de calidad para una frecuencia con la prioridad Pn y, si así fuera, se reconvierte la frecuencia correspondiente y se lleva a cabo una reasignación de frecuencias; que en el caso de que en las fases precedentes no se ha podido asignar ninguna frecuencia a la estación base, se reinicializan frecuencias en una tercera fase en, como mínimo, una estación de base vecina que tiene una relación de interferencia directa con respecto a la considerada estación base y que impide una asignación de frecuencia a la considerada estación, realizándose una reasignación de frecuencias para la considerada estación de base y la vecina; que en el caso de que no se pueda asignar ninguna frecuencia a la estación de base en las fases precedentes, las frecuencias se reinicializan en una cuarta fase en, como mínimo, una estación de base que impide una asignación debido a una relación de interferencia indirecta con respecto a la considerada estación de base, realizándose una reasignación de frecuencias para la considerada estación de base y la vecina.
Description
Procedimiento para la asignación de frecuencias
a estaciones de base de una red de telefonía móvil.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para la asignación de frecuencias a estaciones de base
de una red de telefonía móvil y, en especial, a un procedimiento
para la reinicialización automática de frecuencias ya asignadas, en
el caso de estaciones de base no saturadas, y reasignación de
frecuencias a las estaciones de base.
Al ampliar una red de telefonía móvil existente,
por ejemplo, añadiendo nuevas estaciones de base, puede suceder,
tras la asignación de la frecuencia que se realiza generalmente con
la ayuda de un procedimiento asistido por ordenador, que algunas de
las estaciones de base recién añadidas no estén saturadas. Esto
significa que se asigna (o se puede asignar) menos frecuencias de
las requeridas a las estaciones de base.
Existen fundamentalmente dos razones por las que
estas estaciones de base, tras la aplicación de un procedimiento de
asignación de frecuencia, no están saturadas. Por un lado, puede
tratarse de una estación de base para la que no se puede conseguir
una saturación debido a la estructura de la red en relación con los
parámetros de planificación, por otro lado, pueden ser estaciones
de base a las que no se puede asignar el número deseado de
frecuencias libres de interferencias debido a asignaciones
anteriores de frecuencias a "antiguas" estaciones de base.
Para el segundo caso existe, en principio, la posibilidad de
conseguir una saturación de las estaciones de base, reconvirtiendo
"antiguas" asignaciones de frecuencias de manera que luego se
puedan asignar frecuencias a las estaciones recién añadidas. Esta
segunda posibilidad ha sido llevada a cabo hasta el momento
manualmente por los planificadores de redes de radiocomunicaciones.
El procesamiento posterior manual requiere no solamente reconocer
las estaciones que impiden una asignación, sino también averiguar
una nueva asignación óptima de frecuencias.
Por la patente US 5 507 007 A se da a conocer un
procedimiento para determinar la distribución de capacidades de
valores límite de celdas de radio determinadas de un sistema de
telefonía móvil celular. El sistema de telefonía móvil comprende
estaciones de base con zonas de cobertura asignadas, estando
dispuestas otras estaciones de radio en la zona de cobertura de las
celdas de radio. Se realizan cálculos de compatibilidad para cada
elemento o para una selección de elementos de una matriz de
exclusión en relación con todos o una selección de canales con una
determinada asignación de canales. De esta forma, los canales se
redistribuyen iterativamente en función de un requerimiento de
tráfico en cada celda que depende del tiempo.
El objetivo de la presente invención consiste en
dar a conocer un procedimiento que asigna automáticamente las
frecuencias que requiere cada estación de base no saturada en la
medida que esto sea posible.
Este objetivo se consigue mediante las
características indicadas en la reivindicación 1.
Realizaciones ventajosas y desarrollos
posteriores del procedimiento están indicadas en las
reivindicaciones dependientes.
El procedimiento es preferentemente implementado
en forma de un programa informático (software).
La ventaja del procedimiento descrito reside en
el hecho de que reconoce por sí solo las estaciones de base cuyas
frecuencias impiden nuevas asignaciones, e
- invalida estas asignaciones existentes,
- sustituye automáticamente las asignaciones de
frecuencias invalidadas por frecuencias nuevas, y
- asigna frecuencias a las estaciones de base
inicialmente no saturadas.
Por lo tanto, se facilita esencialmente el
trabajo al planificador de redes de radio, ya que el procedimiento
se ejecuta de forma totalmente automática y ya no se requiere una
asignación de frecuencias manual.
A continuación, se describirá con más detalle un
ejemplo de realización de la invención en relación con los dibujos.
De ello resultan otras características, ventajas y posibilidades de
aplicación del procedimiento.
Los dibujos muestran:
La figura 1, el desarrollo funcional de la
asignación de frecuencia con reinicialización y reasignación
automáticas;
La figura 2, una representación de diferentes
profundidades de reinicialización (profundidades de anillo) en
relación con una red de telefonía móvil celular.
En la asignación de frecuencias se trata de
asignar frecuencias a estaciones de base (BS). La asignación ha de
cumplir determinadas condiciones que sirven esencialmente a la
reducción de interferencias en la red de telefonía móvil. Una BS
necesita generalmente más que una sola frecuencia.
Las frecuencias que se necesitan en una estación
de base tienen una prioridad por anticipado. Las frecuencias son
asignadas a las estaciones de base según el orden de su prioridad.
Las frecuencias con la máxima prioridad son asignadas a canales de
control importantes (por ejemplo, BCCH: Broadcast Control Channel o
Canal de Control de Transmisión). Le siguen las frecuencias de
segunda prioridad para los canales de tráfico (TCH: Traffic
Channel) (Canal de Tráfico) y las frecuencias de tercera prioridad
para otros canales (por ejemplo, HTCH).
Ejemplo
Una estación de base necesita cuatro
frecuencias. Una priorización puede presentarse de la siguiente
manera: la estación de base necesita una frecuencia de prioridad 1,
una frecuencia de prioridad 2 y dos frecuencias de prioridad 3.
En este caso, a la estación de base se le asigna
primero una frecuencia de prioridad 1. Si una asignación tiene
éxito, es decir, se le ha podido asignar una frecuencia a la BS,
entonces se asigna a la BS una frecuencia de prioridad 2. A
continuación, si la asignación de la frecuencia de prioridad 2 ha
tenido éxito, se asignan a la BS dos frecuencias de prioridad
3.
A continuación, las frecuencias con las
diferentes priorizaciones reciben generalmente la denominación P1
(prioridad 1), P2, P3, etc. En principio, se puede decir que las
frecuencias de prioridad 1 han de ser asignadas antes de las
frecuencias de prioridad 2, etc.
El desarrollo funcional está representado en la
figura 1: El punto de partida es primero una asignación de
frecuencias mediante un procedimiento cualquiera, conocido por el
estado de la técnica. Si no hay estaciones de base no saturadas, se
obtendrá un plano de frecuencias completo.
Pero si hay estaciones de base no saturadas,
entonces se lleva a cabo el procedimiento según la invención, es
decir, se realiza el proceso de reinicialización de la asignación de
frecuencias actual y se procede, a continuación, a una reasignación
automática de las frecuencias. El alcance del procedimiento de
reinicialización se controla, entre otros, mediante un parámetro,
el parámetro de profundidad de reinicialización.
El principio básico del procedimiento para
reinicializar frecuencias consta, esencialmente, de cuatro
fases:
Fase
1
Primero se comprueba si las distancias entre
frecuencias (Combiner) impiden la saturación de la estación. Si
esto sucede, se reinicializarán las frecuencias correspondientes y
se volverán a asignar de nuevo, de manera que se aumenta el grado
de saturación de la estación. La distancia "Combiner" designa
la distancia entre las frecuencias utilizadas en una estación de
base. Mediante la fijación de una distancia entre frecuencias
determinada se pueden evitar fuertes interferencias entre las
frecuencias.
Ejemplo
Una estación tiene asignada la frecuencia (16)
como frecuencia de P1 y necesita todavía una frecuencia de P2. La
cantidad de frecuencias disponible es {14, 15, 16, 17, 18}, la
distancia entre frecuencias es igual a 3. Todas las frecuencias son
admisibles en principio, tanto como P1, como también como P2. Sin
embargo, las frecuencias (14, 15, 17 y 18) no pueden ser asignadas
como frecuencia P2 debido a la distancia entre frecuencias. Por lo
tanto, no se puede asignar frecuencias de P2 a la estación.
Reconvirtiendo la frecuencia de P1 de (16) a (14) se hace posible,
sin embargo, que la frecuencia (17) pueda ser asignada como
frecuencia de P2. La estación tiene entonces asignadas las
frecuencias (14) y (17) como frecuencias de P1 y P2,
respectivamente.
Fase
2
Si la primera fase no tiene éxito, es decir, si
en esta fase no se puede asignar una frecuencia de P2 a la estación
de base, se comprobará en la segunda fase si -en función del tipo de
asignación- una frecuencia de Pn+1, Pn+2, Pn+3, etc. cumple los
requerimientos de calidad para una frecuencia Pn, es decir, una
frecuencia de prioridad superior. Si este es el caso, se
reconvierte la frecuencia correspondiente, por ejemplo, una
frecuencia de P2 es elevada a una frecuencia de P1. Si es posible,
se reasignará la frecuencia convertida nuevamente. En general se
puede decir que una frecuencia Pn puede ser convertida a favor de
una frecuencia Pn-1, Pn-2,...,
P1.
Ejemplo
Hay una estación a la que se le ha asignado la
frecuencia (16) como frecuencia de P2. Pero la estación necesita
otra frecuencia de P1. La cantidad de frecuencias permitidas {14,
15, 16, 17, 18} y la distancia entre frecuencias es igual a 3. Las
frecuencias (14, 15, 17 y 18) no son admisibles para la estación de
base considerada debido a asignaciones a otras estaciones. Si la
frecuencia (16) también posee cualidad de P1, entonces será
convertida a una frecuencia de P1. Pero, entonces la BS ya no tiene
ninguna frecuencia de P2. Si hubiera otra frecuencia que fuese
admisible en la estación como frecuencia de P2, entonces el
procedimiento asignaría ésta adicionalmente. La BS poseería
entonces también una frecuencia de P2.
Fase
3
Si la fase anterior no tiene éxito, entonces se
reinicializan las frecuencias en las estaciones que tienen una
relación de interferencia directa con la estación actual y que
impiden una asignación en la estación actual. En la figura 2 se
muestra esquemáticamente un detalle de una red de telefonía móvil
celular que consta de múltiples celdas de radio (1, 2, 3) que
reciben señales de radio desde, como mínimo, una estación de base
(no mostrada en detalle). Las estaciones de base tienen una relación
de interferencia entre ellas, teniendo en general las estaciones de
base (2) inmediatamente adyacentes a una estación de base (1) una
relación de interferencia directa con respecto a la estación de
base considerada, mientras que estaciones de base (3) más alejadas
tienen en general sólo una relación de interferencia indirecta con
respecto a la estación de base (1). Si a una considerada estación
(1) no se le puede asignar una frecuencia requerida solamente debido
a las relaciones de interferencia de par en par, entonces se
inicializan las frecuencias de las estaciones (2) que han impedido
la correspondiente asignación. Esto lo lleva a cabo el algoritmo si
en las estaciones en las que se realizan las reinicializaciones ya
se han podido asignar frecuencias de sustitución. Entonces se dice
que la anulación ha tenido lugar en la profundidad de
reinicialización 1 (profundidad de anillo 1).
Ejemplo
Se establece una estación (A) que necesita una
frecuencia de P1. La cantidad de frecuencias es {14, 15, 16, 17,
18} y la distancia entre frecuencias es igual a 3. Las frecuencias
(14) y (18) no son asignables debido a la obligación de
coordinación de esta estación. Por obligación de coordinación se
entienden restricciones en la elección y la utilización de la
frecuencia y en las fronteras entre estados. A una estación
perturbadora (B) (se le ha asignado la frecuencia (16) como una
frecuencia de P1. Debido a ello, no se pueden asignar las
frecuencias (15, 16, y 17) a la estación (A). El procedimiento de
reinicialización reinicializa en este caso la frecuencia de P1 del
perturbador, asigna, por ejemplo, la frecuencia (16) a la estación
(A) y, a continuación, la frecuencia (14) a la estación (B). Sin
embargo, si no se puede asignar una frecuencia de sustitución al
perturbador, la estación (A) seguiría no saturada y la frecuencia
reinicializada en la estación (B) se volvería a asignar. Este
ejemplo está representado gráficamente en la tabla 1. En las
columnas se representa el espectro de frecuencias existente
respectivamente. Las líneas muestran la situación de frecuencia en
las estaciones (A) y (B) antes y después de llevar a cabo la
reinicialización y la reasignación automáticas.
Fase
4
Si la fase anterior tampoco tiene éxito y el
parámetro de la profundidad de reinicializacón es mayor que 1, se
reinicializan las frecuencias en estaciones vecinas (3) que han
impedido la asignación debido a una relación de interferencia
indirecta con respecto a la considerada estación de base (1).
Con referencia al ejemplo anterior se puede
afirmar: Si no se puede asignar una frecuencia a la estación
perturbadora (B) debido a otras estaciones, se reinicializarán las
frecuencias del perturbador de (B). Luego se realiza la asignación
de frecuencias en todas aquellas estaciones donde se han
reinicializado frecuencias.
En la figura 2 se muestran las estaciones de
base (3) con una profundidad de reinicializacón (2).
La asignación de frecuencia se realiza
básicamente para los requisitos de la frecuencia de una prioridad
elegida. El procedimiento de reinicialización considera las BS con
requisitos de frecuencia no saturados de la misma prioridad que
para la asignación de frecuencia. Una vez convertidas las
frecuencias, sin embargo, pueden tener también una prioridad
distinta que la de la fase de asignación de frecuencia. Si se
detectan varias soluciones válidas para una de las fases descritas,
se elegirá la solución con el número más reducido de frecuencias
reinicializadas. Si hay varias soluciones con el mismo número de
frecuencias reinicializadas, decidirá la calidad de las frecuencias
a reinicializar. Se reinicializan preferentemente frecuencias Pn
antes de frecuencias Pn-1.
Claims (8)
1. Procedimiento para la reinicialización y la
reasignación automáticas de frecuencias a estaciones de base no
saturadas de una red de telefonía móvil, en el que en una primer
fase se comprueba si las distancias entre frecuencias (Combiner)
impiden la saturación de una estación de base y, en caso afirmativo,
se reinicializan y se asignan nuevamente las frecuencias
correspondientes, que en el caso de que no se ha podido asignar
ninguna frecuencia a la estación de base en la fase precedente, se
comprueba en una segunda fase si, en función del tipo de
asignación, una frecuencia con la prioridad Pn+1 cumple los
requisitos de calidad para una frecuencia con la prioridad Pn y, si
así fuera, se reconvierte la frecuencia correspondiente y se lleva a
cabo una reasignación de frecuencias; que en el caso de que en las
fases precedentes no se ha podido asignar ninguna frecuencia a la
estación base, se reinicializan frecuencias en una tercera fase en,
como mínimo, una estación de base vecina que tiene una relación de
interferencia directa con respecto a la considerada estación base y
que impide una asignación de frecuencia a la considerada estación,
realizándose una reasignación de frecuencias para la considerada
estación de base y la vecina; que en el caso de que no se pueda
asignar ninguna frecuencia a la estación de base en las fases
precedentes, las frecuencias se reinicializan en una cuarta fase en,
como mínimo, una estación de base que impide una asignación debido
a una relación de interferencia indirecta con respecto a la
considerada estación de base, realizándose una reasignación de
frecuencias para la considerada estación de base y la vecina.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el caso de que no se pueda asignar
ninguna frecuencia de sustitución a la estación de base vecina,
según la tercera o cuarta fase, la considerada estación de base
permanece no saturada y se vuelve a asignar la frecuencia
reinicializada a la estación de base vecina.
3. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso
de que, debido a otras estaciones de base, no se pueda asignar
ninguna frecuencia a la estación de base vecina, las frecuencias
respectivas de las demás estaciones de base que perturban a la
estación base vecina son reinicializadas, realizándose a
continuación una reasignación de las frecuencias en todas las
estaciones en las que se han reinicializado frecuencias.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
asignación de frecuencias se realiza fundamentalmente para los
requisitos de frecuencias de una prioridad elegida.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
procedimiento de reinicialización considera a las estaciones de
base con requisitos de frecuencia no saturados de la misma prioridad
que para la asignación de frecuencias.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque también
pueden ser reconvertidas las frecuencias de prioridad distinta que
la de la fase de asignación de frecuencia actual.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso
de que se detecten varias soluciones válidas para una de las fases
descritas, se elegirá la solución con el menor número de
frecuencias a reinicializar.
8. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el caso
de que haya varias soluciones con el mismo número de frecuencias a
reinicializar, será la calidad de las frecuencias a reinicializar
que decidirá sobre la elección de la solución, siendo
preferentemente reinicializadas las frecuencias con la prioridad Pn
antes que las prioridades Pn-1.
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