ES2344209T3 - Metodo y aparato para asignar recursos de radio en una red de radio movil. - Google Patents
Metodo y aparato para asignar recursos de radio en una red de radio movil. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2344209T3 ES2344209T3 ES05736303T ES05736303T ES2344209T3 ES 2344209 T3 ES2344209 T3 ES 2344209T3 ES 05736303 T ES05736303 T ES 05736303T ES 05736303 T ES05736303 T ES 05736303T ES 2344209 T3 ES2344209 T3 ES 2344209T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- session
- sessions
- radio
- speed
- elastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N ethoprophos Chemical compound CCCSP(=O)(OCC)SCCC VJYFKVYYMZPMAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 134
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 102100035371 Chymotrypsin-like elastase family member 1 Human genes 0.000 description 1
- 101000737684 Homo sapiens Chymotrypsin-like elastase family member 1 Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/56—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria
- H04W72/563—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on priority criteria of the wireless resources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
- H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters
- H04W28/22—Negotiating communication rate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Un método de asignar recursos de radio a una sesión elástica, en donde la velocidad por la que se transmiten los bits puede variar durante la sesión en curso, que se transmite sobre un interfaz de radio (130) entre una estación base de radio (105) implicada en una pluralidad de otras sesiones en curso y una estación móvil (125) en una red de radio móvil (100) que funciona de acuerdo con el acceso múltiple por división de código, que comprende asignar, a la sesión elástica, una compartición de recursos de radio que corresponden a una velocidad de transmisión reducida en donde la reducción en la velocidad de transmisión corresponde a una velocidad de transmisión pico de la sesión elástica, que es la velocidad de transmisión máxima a la que puede funcionar la sesión elástica, que se ralentiza por una primera velocidad de desaceleración, determinar la primera velocidad de desaceleración en dependencia de los requerimientos de velocidad de transmisión de las sesiones en curso de una manera tal que la compartición de los recursos de radio asignada no es menor que una compartición de los recursos de radio que corresponden a la velocidad de transmisión máxima si una cantidad total de recursos disponibles para la estación base de radio (105) para asignar a las sesiones en curso es suficiente para que todas las sesiones en curso transmitan a una velocidad de transmisión pico respectiva, el método caracterizado porque: la sesión elástica pertenece a una de al menos dos clases de sesión; y la primera velocidad de desaceleración se determina de acuerdo con una política de prioridad de acuerdo a la que las distintas clases de sesión se les dan distintas prioridades y las sesiones de una clase de prioridad más alta se asignan los recursos de radio correspondientes a una velocidad de transmisión reducida solamente si no es suficiente una reducción de la velocidad de transmisión de las sesiones de las clases de sesión de prioridad menor.
Description
Método y aparato para asignar recursos de radio
en una red de radio móvil.
La presente invención se refiere a la
radiocomunicación móvil en general, y en particular a un método y
aparato para asignar recursos de radio en una red de
radiocomunicación móvil que funciona de acuerdo con los principios
del acceso múltiple por división de código (CDMA).
El ancho de banda de radio asignado a una red de
radio móvil es limitado. En una red de radio móvil, el número de
llamadas en curso y/o sesiones de transferencia de datos y la
velocidad por la cual se transfieren los bits en las llamadas en
curso/sesiones de transferencia de datos están limitadas por el
ancho de banda de radio que se ha asignado a la red de radio móvil.
Dado que el ancho de banda de radio es un recurso escaso, existe la
necesidad de utilizar el ancho de banda asignado a una red de radio
móvil tan eficientemente como sea posible.
En una red de radio móvil que funciona de
acuerdo a los principios de CDMA, la máxima capacidad de transmisión
disponible en la red está acoplada estrechamente a la cantidad de
interferencia en el interfaz aéreo. Manteniendo baja la potencia de
transmisión de una sesión, la interferencia experimentada por otras
sesiones será bajas, y el impacto de la sesión en la máxima
capacidad de transmisión disponible será limitado.
En E. Altman, "Capacidad de las Redes
Celulares Multiservicio con Control de Velocidad de Transmisión: Un
Análisis de Colas", ACM Mobicom '02, Atlanta, GA,
23-28 de septiembre de 2002, se muestra que
reduciendo la velocidad de transmisión de todas las sesiones de
mejor esfuerzo en una red CDMA por una velocidad de ralentización
a, la capacidad de la red aumenta, a pesar del hecho que una
velocidad de transmisión más lenta implica un tiempo de
mantenimiento más largo para cada sesión (asumiendo que se
transfiere la misma cantidad de información sin tener en cuenta la
velocidad de transmisión).
El documento WO 95 07578 A1 afecta a un método y
aparato para determinar la velocidad de transmisión de datos en un
sistema de comunicación multiusuario. El uso de un recurso de
comunicaciones, ascendente o descendente, se mide. El valor de uso
medido se compara con un valor umbral predeterminado y se modifica
la velocidad de los datos de las comunicaciones de acuerdo con la
comparación.
El documento US 6 393 030 B1 afecta a un método
para maximizar la capacidad celular en el sistema CDMA multimedia.
La velocidad de transmisión de datos se reduce si el tráfico está
sobrecargado y se incrementa en caso de que la carga de tráfico es
baja.
Un problema al que se refiere la presente
invención es cómo mejorar la utilización de los recursos de radio
asignados a una red de radio móvil que funciona de acuerdo con los
principios del acceso múltiple por división de código.
Este problema se dirige por un método de
asignación de recursos de radio a una sesión elástica transmitida
sobre un interfaz de radio entre una estación base de radio
implicada en una pluralidad de sesiones en curso y una estación
móvil en una red de radio móvil que funciona de acuerdo con el
acceso múltiple por división de código. El método comprende:
asignar, a la sesión elástica, recursos
reducidos de radio que corresponden a una velocidad de transmisión
reducida en donde la reducción en la velocidad de transmisión
corresponde a una velocidad de transmisión pico de la sesión
elástica que se está ralentizando por una primera velocidad de
desaceleración; y
determinar la primera velocidad de
desaceleración en dependencia de los requerimientos de velocidad de
transmisión de las sesiones en curso de una manera tal que la
compartición de los recursos de radio asignados no es menor que una
compartición de los recursos de radio correspondiente a la máxima
velocidad de transmisión si una cantidad total de recursos
disponibles para la estación base de radio a asignar a las sesiones
en curso es suficiente para que todas las sesiones en curso
transmitan a una velocidad de transmisión pico respectiva.
\vskip1.000000\baselineskip
Determinando la primera velocidad de
desaceleración en dependencia de los requerimientos de la velocidad
de transmisión de las sesiones en curso de la manera descrita
anteriormente, se logra que la ralentización de las velocidades de
transmisión se pueda restringir a las situaciones cuando la
ralentización sea necesaria para aumentar la capacidad del sistema.
La ralentización de las sesiones elásticas solamente tendrá que ser
realizada al grado necesario para la cantidad de recursos de radio
utilizados por las sesiones para caer dentro de la cantidad total
de recursos de radio disponibles para la asignación a las sesiones.
Cuando la cantidad de recurso de radio disponible para la
asignación a las sesiones que implican la estación base de radio es
suficiente para todas las sesiones a transmitir a su respectiva
velocidad de transmisión pico, no se va a realizar la
ralentización.
De ahí, se optimiza la utilización de los
recursos de radio disponibles.
La invención se define por las características
de la reivindicación 1.
En un aspecto de la invención, la determinación
además comprende asegurar que la velocidad de transmisión reducida
no es menor que una velocidad de transmisión mínima de la sesión
elástica. Por este medio se logra que las sesiones elásticas que
realizan transmisiones de datos en tiempo real se puedan desacelerar
sin el riesgo de que la ralentización se realice a un grado en el
que se alcance una velocidad de transmisión en tiempo real
inaceptable.
En una realización de la invención, en la que la
sesión elástica pertenece a una de al menos dos clases de sesiones,
la primera velocidad de desaceleración se determina de acuerdo con
una política de prioridad de acuerdo a la que a las distintas
clases de sesiones se dan distintas prioridades y a las sesiones de
clase de prioridad más alta se les asignan los recursos de radio
que corresponden a una velocidad de transmisión reducida solamente
si no es suficiente una reducción de la velocidad de transmisión de
las sesiones de las clases de sesión de la prioridad más baja.
En esta realización, es posible permitir
sesiones de alta prioridad a transmitir a una alta velocidad de
transmisión incluso si la cantidad total de recursos disponibles
para las sesiones en curso no es suficiente para cada sesión para
transmitir a su velocidad de transmisión pico.
En otra realización, la velocidad de
desaceleración se determina de acuerdo con una política de prioridad
de acuerdo a la que, si una cantidad total de recursos disponibles
para la asignación a las sesiones que implican a la estación base
de radio no es suficiente para cada sesión en curso a transmitir a
su velocidad de transmisión pico, la velocidad de transmisión de
cada sesión en curso se ralentiza con una velocidad de
desaceleración.
En otro aspecto de la invención, la asignación
de los recursos a la sesión elástica se realiza tras una indicación
que indica que una cantidad total de recursos disponibles para la
asignación a las sesiones en curso no es suficiente para todas las
sesiones en curso para funcionar a sus velocidades de transmisión
pico respectivas. Por este medio se logra que una sesión elástica
se pueda transmitir a su velocidad de transmisión pico al menos
hasta que los recursos disponibles para la asignación a las sesiones
en curso no sean suficientes.
En otro aspecto de la invención, la asignación
de los recursos a la sesión elástica se realiza tras la entrada de
una nueva sesión que implica a la estación base de radio. La entrada
de una nueva sesión cambiará la cantidad total de los recursos
disponibles para la asignación, así como el número de sesiones en
curso, y se podría realizar ventajosamente una actualización de las
comparticiones de los recursos de radio asignados a las sesiones en
curso.
En otro aspecto de la invención, la asignación
de los recursos a la sesión elástica se realiza en respuesta a una
indicación que indica que ha cambiado una cantidad total de recursos
disponible para la asignación a las sesiones en curso que implican
a la estación base de radio. De ahí, si se cambian los recursos de
radio disponibles para la asignación a las sesiones en curso, las
comparticiones de recursos de radio asignadas a las sesiones en
curso se pueden ajustar en consecuencia.
El problema se dirige además por un programa de
ordenador operable para ejecutar el método inventivo, un nodo de
red de radio que comprende una disposición de ordenador dispuesta
para ejecutar el programa de ordenador inventivo, y una red de
radio móvil que comprende el nodo de red de radio inventivo.
En una realización de la invención, se
proporciona un método de optimización de la utilización de los
recursos de radio disponibles para la asignación por una estación
base de radio a las sesiones mantenidas entre la estación base de
radio y las estaciones móviles en una red de radio móvil que
funciona de acuerdo con el acceso múltiple por división de código.
Este método comprende:
comprobar si los recursos de radio disponibles
para la asignación son suficientes para todas las sesiones
mantenidas a transmitir a una velocidad de transmisión pico
respectiva;
si es así, asignar a las sesiones mantenidas una
compartición de los recursos de radio respectiva que permite la
transmisión a al menos la velocidad de transmisión pico respectiva;
y si no,
asignar a al menos una sesión elástica mantenida
una compartición de los recursos de radio reducida que permite la
transmisión a una velocidad de transmisión reducida respectiva que
corresponde a la velocidad de transmisión pico respectiva que ha
sido ralentizada por una velocidad de desaceleración respectiva; en
donde
la al menos una de las velocidades de
ralentización respectiva se selecciona de una manera tal que la
compartición de los recursos de radio asignada a la al menos una
sesión elástica mantenida permite la transmisión a al menos una
velocidad de transmisión mínima de la sesión elástica y de manera
que los recursos de radio disponibles para la asignación se
utilizan completamente por las sesiones mantenidas.
\vskip1.000000\baselineskip
En esta realización, se puede determinar la
compartición del recurso de radio reducida asignada a al menos una
sesión mantenida de acuerdo con un número de distintas políticas de
prioridad, como se trata además más abajo.
Para una más completa comprensión de la presente
invención, y las ventajas de la misma, se hace referencia ahora a
las siguientes descripciones tomadas en conjunción con los dibujos
anexos, en los que:
La Fig. 1 ilustra esquemáticamente una red de
radio móvil.
La Fig. 2a es un diagrama de flujo que ilustra
esquemáticamente un procedimiento de asignación de recursos en el
que a algunas clases de sesiones se les da mayor prioridad que a
otras clases de sesiones.
La Fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra
esquemáticamente otro procedimiento de asignación de recursos en
que a ninguna sesión se le da prioridad sobre otras sesiones.
La Fig. 4 es un diagrama de señalización que
ilustra la señalización entre una red de radio móvil y las
estaciones móviles que se activan dentro de una celda tras la
salida de una sesión o la entrada de una nueva sesión en la
celda.
La Fig. 5a ilustra los resultados numéricos de
las probabilidades de bloqueo en función de la velocidad de
desaceleración para un sistema de tres clases de sesiones diferentes
en una celda donde la velocidad de desaceleración a es fija.
La Fig. 5b ilustra los resultados numéricos de
las probabilidades de bloqueo en función de la máxima velocidad de
desaceleración en una celda donde la asignación de recursos se
realiza de acuerdo con la realización de la Fig. 2a.
La Fig. 5c ilustra los resultados numéricos de
las probabilidades de bloqueo en función de la máxima velocidad de
desaceleración en una celda donde la asignación de recursos se
realiza de acuerdo con la realización de la Fig. 3.
La Tabla 1 muestra los valores numéricos usados
en los cálculos presentados en las Fig. 5a-c.
\vskip1.000000\baselineskip
Una ilustración esquemática de una red de radio
móvil 100 que funciona de acuerdo con los principios del acceso
múltiple por división de código (CDMA) se muestra en la Fig. 1. La
red de radio móvil 100 a continuación se conoce como la red CDMA
100. Una red CDMA 100 generalmente comprende un número de estaciones
base de radio 105, donde cada estación base 105 sirve a un área
geográfica que se conoce como una celda 110. Una estación base 105
típicamente comprende una antena y un transceptor de radio para
comunicar con las estaciones móviles 125 en la celda 110 sobre un
interfaz de radio 130. La estación base 105 se conecta generalmente
a una red central 135 a través de un nodo de control de red de
radio 140. El nodo de control de la red de radio 140 típicamente
comprende los programas informáticos y los componentes físicos para
controlar la estación base de radio 105. El nodo de control de la
red de radio 140 a menudo se conoce como un controlador de red de
radio (RNC) o un controlador de estación base (BSC).
El interfaz de radio 130 típicamente se puede
usar para llamadas de voz, así como para sesiones de transferencia
de datos. A continuación, las llamadas, así como las sesiones de
transferencia de datos, se conocerán como las sesiones. Las
distintas sesiones en la misma celda podrían implicar la
comunicación entre la misma estación móvil 125 y una estación base
de radio 105, o entre distintas estaciones móviles 125 y la estación
base de radio 105.
En una red CDMA 100, una estación base 105 puede
transmitir simultáneamente datos relativos a varias sesiones en
curso mediante el uso de la misma banda de radiofrecuencia. No
obstante, para asegurar que cada sesión en curso recibe suficiente
calidad de servicio, los niveles de potencia y las velocidades de
transmisión de las sesiones en curso se mantienen a un nivel tal
que los efectos de las interferencias residen por debajo de los
niveles tolerables.
En una red CDMA 100 típica, las distintas
sesiones se pueden transmitir a velocidades de transmisión
diferentes. Además, para algunas sesiones, la velocidad por la cual
se transmiten los bits puede variar durante una sesión en curso. A
tales sesiones se pueden conocer como las sesiones elásticas. Para
otras sesiones, la velocidad por la cual se transmiten los bits es
fija, tal como para las llamadas y las sesiones fax de circuitos
conmutados en las que la estación móvil 125 solamente puede
transmitir y recibir datos a una velocidad de transmisión
especificada que emplea mecanismos de control de la velocidad de
transmisión implícitos o explícitos.
Las sesiones elásticas se pueden dividir en dos
grupos: los denominados servicios de mejor esfuerzo, es decir
sesión elástica no en tiempo real por la que una cantidad fija de
datos que van a ser transferidos y para la que una ralentización
implicará un tiempo de mantenimiento más largo, y las sesiones
elásticas en tiempo real, donde la velocidad de transmisión se
puede reducir a costa de la calidad de servicio, y para la que una
ralentización normalmente no implicará un tiempo de mantenimiento
más largo. Ejemplos de sesiones elásticas no en tiempo real son las
sesiones fax de paquetes conmutados y las sesiones de transferencia
de datos donde los datos se transfieren mediante el uso del
protocolo TCP, USD (Protocolo de Diagrama de Usuario), Protocolo de
Control de Congestión de Datagrama o protocolos similares. Ejemplos
de sesiones elásticas en tiempo real son las llamadas en las que
una estación móvil 125 usa un codificador de voz que permite una
codificación de voz flexible, tal como un códec Multivelocidad
Adaptativo (AMR), y las sesiones de transferencia de datos en
tiempo real en las que la velocidad de transmisión de puede adaptar,
de manera que por ejemplo las sesiones por las que la información
de vídeo se transfiere por el uso de un códec de vídeo pueden
adaptar la velocidad de transmisión.
La capacidad de una red CDMA 100 se puede medir
como el número medio de sesiones que reciben el servicio en un
momento dado con un nivel dado de calidad. Ralentizando las
velocidades de transmisión de todas las sesiones elásticas no en
tiempo real en curso en una celda por una velocidad de
desaceleración a fija, la capacidad de una celda CDMA 100 puede
aumentar, como se muestra en E. Altman, "Capacidad de las Redes
Celulares Multiservicio con Control de Velocidad de Transmisión: Un
Análisis de Colas", ACM Mobicom '02, Atlanta, GA,
23-28 de septiembre de 2002. La velocidad de
desaceleración a es un factor por el cual se ralentiza la velocidad
de transmisión de todas las sesiones. Aunque cada sesión elástica
en una red CDMA 100 que aplica una velocidad de desaceleración a
fija se sirve a una velocidad de transmisión menor que si no se
aplicase la velocidad de desaceleración, el número de sesiones en
curso puede aumentar, y se aumenta la cantidad total de información
que se puede transmitir simultáneamente por la red CDMA 100.
Una sesión elástica típicamente tiene una
velocidad de transmisión pico, R_{peak}, que es la
velocidad de transmisión máxima a la que la sesión elástica puede
funcionar, y una velocidad de transmisión mínima, R_{min},
que es la velocidad de transmisión mínima a la que la sesión
elástica puede funcionar. Un grupo de sesiones que tiene la misma
velocidad de transmisión pico, R_{peak}, y la misma
velocidad de transmisión mínima, R_{min}, así como el
mismo requerimiento de energía de señal normalizada por bit,
E/N_{0}, de aquí en adelante se conocerá como una clase de
sesión. E denota la energía de señal por bit recibida
requerida para que la parte de recepción discierna la información,
y N_{0} denota la densidad de ruido espectral.
En muchas ocasiones, el número de sesiones en
curso en una red CDMA 100 es lo bastante bajo para que cada sesión
elástica funcione a su velocidad de transmisión pico,
R_{peak}. De esta manera, en tales casos, mediante la
desaceleración de todas las sesiones elásticas no en tiempo real por
una velocidad de desaceleración a fija, los recursos de radio no se
utilizarían en una forma óptima. Más bien, dado que cada sesión que
se ha ralentizado por la velocidad de desaceleración a fija se
activará a menudo por un periodo de tiempo más largo que si no se
ha aplicado la ralentización, para transmitir la misma cantidad de
información, el ancho de banda de radio ocupado por la sesión se
ocupará durante más tiempo, y otras estaciones móviles 125, que
solicitan el inicio de una sesión durante el tiempo adicional de
residencia de las sesiones en curso, puede tener que ser rechazado
o se puede no servir a la velocidad de transmisión solicitada.
De acuerdo con la invención, la ralentización de
una sesión en una celda 110 se puede hacer dependiente de la
velocidad de transmisión requerida de las otras sesiones en curso en
la celda 110. En otras palabras, las asignaciones de recursos a una
sesión elástica servida por una estación base 105 se hace en
dependencia de los requerimientos de los recursos de las otras
sesiones en curso servidas por la estación base 105. Adicionalmente,
de acuerdo con la invención, la ralentización máxima posible de una
sesión se debería restringir ventajosamente de manera que la
velocidad de transmisión resultante reducida, R_{a}, no
vaya por debajo de la velocidad de transmisión mínima,
R_{min}, de la sesión. De ahí, una ralentización se puede
aplicar exitosamente a las sesiones elásticas en tiempo real así
como a las sesiones elásticas no en tiempo real.
La asignación de recursos a una sesión elástica
preferentemente es no estática, pero puede ser revisada
ventajosamente y actualizada. Tal actualización puede tener lugar,
por ejemplo tras el inicio de una nueva sesión servida por la misma
estación base 105, tras la transferencia entre la misma estación
base 105 y otra estación base, y tras la terminación de otra sesión
servida por la misma estación base 105. Por el método inventivo, la
cantidad total de recursos, C_{total}, que están
disponibles para la asignación a las sesiones dentro de la celda
110 se distribuyen entre las sesiones en curso de manera tal que la
cantidad de recursos asignados a una sesión única, y por ello
también la utilización de recursos global, se optimiza de acuerdo
con una política de prioridad, como se trata adicionalmente más
abajo.
Como se mencionó anteriormente, la velocidad de
transmisión por la que la información se puede transmitir sobre una
sesión depende de la potencia de transmisión de la sesión, o, más
correctamente, de la potencia recibida por la parte de recepción de
la sesión. Dejemos que \tilde{\Delta}(R) denote la
relación mínima de potencia recibida y la energía de interferencia
total en la parte de recepción que se requiere para que una sesión
transmita a una velocidad de transmisión, R.
\tilde{\Delta} se puede expresar como:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde E es la energía de
señal recibida requerida/bit para la sesión, N_{0} es la
densidad de ruido térmico y es W el ancho de banda de
espectro expandido. A continuación, la mínima relación
\tilde{\Delta}(R) requerida para la transmisión a la
velocidad de transmisión pico, R_{peak}, se denotará
\tilde{\Delta}_{peak}.
\newpage
De ahí, la potencia recibida P por la
estación base 105 desde una estación móvil 125 que transmite una
sesión a la velocidad de transmisión R debe cumplir la
siguiente relación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde P_{noise} es la
potencia de ruido de fondo, I_{own} es la potencia total
recibida por la estación base 105 dentro de su propia celda 110, e
I_{other} es la potencia total recibida por la estación
base 105 desde otras celdas
110.
Introduciendo la relación:
la ecuación (2) se puede reescribir
como:
\Delta(R) es una medida de la
compartición de los recursos totales asignados dentro de una celda
110 que se asignan a una sesión, y a continuación se conocerán como
la compartición de recursos, \Delta, de una sesión. Si la
compartición de recursos, \Delta, asignada a una sesión se reduce,
la velocidad de transmisión máxima a la que la sesión puede
transmitir la información también se reduce, como es claro a partir
de las ecuaciones (1) y (3). La compartición de recursos \Delta
requerida para una sesión a transmitir a la velocidad de
transmisión pico, R_{peak}, se conocerá a continuación como
la compartición de recursos pico, \Delta_{peak}, de la
sesión.
La velocidad de desaceleración a, como se
mencionó anteriormente, se puede definir como:
donde R_{a} denota la
velocidad de transmisión reducida que resulta de la ralentización.
Dado que R_{peak} varía entre las clases de sesión, la
velocidad de transmisión reducida, R_{a}, que resulta de
una ralentización por la velocidad de desaceleración a,
variará entre las clases de sesión. De ahí, la velocidad de
desaceleración máxima de una sesión, a_{max}, corresponde
a la velocidad de transmisión mínima, R_{min} de la
sesión.
De las ecuaciones 1, 3 y 5, se puede derivar la
siguiente relación entre \Delta y a:
donde \Delta_{a} denota la
compartición de recursos requerida por una sesión que transmite a
una velocidad de transmisión reducida R_{a}, y se conocerá
como la compartición de recursos
reducida.
Como se puede ver de la ecuación 1 y 3, la
compartición de recursos \Delta depende de la energía de señal
requerida por bit, E. Dado que la energía de la señal
requerida por bit a menudo varía entre las clases de sesión, la
compartición de recursos \Delta requerida para transmitir a una
velocidad de transmisión R a menudo varía entre las clases
de sesión. De ahí, para indicar la posible dependencia de la clase
de sesión, cualquier compartición de recursos \Delta se denotará
de aquí en adelante \Delta(k), donde k denota una
clase de señal.
Es bien conocido que una red CDMA 100 no puede
funcionar más allá de su capacidad del polo, que define la carga
máxima teórica del sistema. La capacidad del polo,
C_{pole}, se puede definir como:
En una celda 110 que soporta las sesiones de
clases de K clases de sesión diferentes 1,...K, la
carga total \Omega experimentada por la celda 110 se puede
expresar como:
donde M(k) denota el
número de sesiones activas que pertenecen a la clase de sesión
k. Para evitar el fallo de transmisión total dentro de la
celda 110, la carga total \Omega se debe mantener por debajo de la
capacidad del polo,
C_{pole}.
A continuación, la cantidad total de recursos de
radio disponibles para la asignación a las sesiones dentro de una
celda 110 se conocerá como la cantidad total de recursos disponible
para la asignación, C_{total}. En tanto en cuanto la
C_{total} se mantiene por debajo de la capacidad del polo,
C_{pole}, se puede usar cualquier medida de la
C_{total}. Un sistema CDMA 100 a menudo funciona con una
C_{total} muy por debajo de la capacidad del polo.
En una realización de la invención, la
asignación de los recursos de radio en la red CDMA 100 se hace de
acuerdo con una política de prioridad en la que se dan a algunas
clases de sesión mayor prioridad que otras clases de sesión. De
ahí, si la cantidad total de recursos, C_{total},
disponible para la asignación a las sesiones servidas por una
estación base 105 no es suficiente para que cada sesión funcione a
su velocidad de transmisión pico, R_{peak}, las sesiones
de menor prioridad se desacelerarán primero. Solamente si la
ralentización de las clases de sesión de menor prioridad no es
suficiente se considerará la ralentización de las clases de sesión
de prioridad más alta. Un ejemplo de un método de asignación de
recursos a las sesiones en esta realización se ilustra en la Fig.
2, el cual se tratará adicionalmente más tarde.
En otra realización de la invención, se hace la
asignación de los recursos de radio en la red CDMA 100 de acuerdo
con una política de prioridad en la que se dan a todas las clases de
sesión elástica la misma prioridad. De ahí, si la cantidad total de
recursos disponibles para la asignación a las sesiones servidas por
una estación base 105 no es suficiente para que cada sesión
funcione a su velocidad de transmisión pico, R_{peak},
todas las sesiones se desaceleran, pero solamente en tanto en
cuanto sea necesario. No obstante, la velocidad de ralentización,
a, puede variar entre las distintas clases de sesión. Un ejemplo de
un método de asignación de recursos de radio para las sesiones en
esta realización se ilustra en la Fig. 3, la cual también se tratará
adicionalmente más tarde.
En la realización de la Fig. 2a, a algunas
clases de sesión k se les da mayor prioridad que a otras
clases de sesión. Si la cantidad total de los recursos disponibles
para la asignación, C_{total}, no es suficiente para todas
las sesiones en curso a transmitir a su velocidad de transmisión
pico respectiva, R_{peak}, las sesiones de la prioridad
más baja se desacelerarán. Solamente si esta ralentización no es
suficiente se desacelerarán las sesiones de la siguiente prioridad
más baja, y así en adelante. En el ejemplo de la Fig. 2a, la
estación base 105 soporta K distintas clases de sesión
1,...K, en donde la clase de sesión K tiene la
prioridad más baja y la sesión de clase 1 tiene la prioridad más
alta.
El método ilustrado en la Fig. 2a asume que el
control de admisión se aplica en el sistema CDMA 100, de manera que
una nueva sesión solamente se admite si la cantidad total de los
recursos de radio, C_{total}, es lo bastante grande para
cada sesión en curso a transmitir a su velocidad de transmisión
mínima, R_{min}, o una velocidad de transmisión más
alta.
En el paso 200 de la Fig. 2a, un parámetro que
representa los recursos disponibles para la asignación, C,
se le da el valor de C_{total}. En el paso 205 de la Fig.
2a, un contador N se fija a un valor que representa la clase
de sesión que tiene la prioridad más baja: K. En los pasos
215-225, la compartición de recursos de las
sesiones de clase k, \Delta(k), se fija a la
compartición de recursos pico, \Delta_{peak}(k), para
las clases de sesión 1 a N-1. \Delta_{peak}(k) es
la compartición de recursos requerida por sesión de la clase de
sesión k requerida para soportar la transmisión a la
velocidad de transmisión pico, R_{peak}(k), de las
sesiones de la clase de sesión k. En el paso 210, un contador
k se fija a 1. En el paso 215, \Delta(k), se fija a
\Delta_{peak}(k). En el paso 220, el contador k se
incrementa en 1. En el paso 225, se comprueba si el valor del
contador k es igual al valor del contador N. Si no, el
paso 215 se vuelve a introducir.
No obstante, si el valor del contador k
ha alcanzado el valor de N, entonces se introduce el paso
230, en el que una compartición reducida de recursos,
\Delta_{a}(k), se calcula para las sesiones de la clase
de sesión Nsima. Esto se hace añadiendo las comparticiones de
recursos, \Delta, asignadas a todas las sesiones de las clases de
sesión 1 a N-1, y restando esta suma de la cantidad
total de recursos, C_{total}. El valor obtenido de esta
manera corresponde a la compartición de recursos disponible para
asignar a las sesiones de la clase de sesión N. Este valor
se divide entonces por el número de sesiones de la clase de sesión
N, M(N), para obtener la compartición de
recursos reducida, \Delta_{a}(N) de sesiones de la clase
de sesión N.
Se introduce entonces el paso 235, en el que la
compartición de recursos reducida calculada de la clase de sesión
N, \Delta_{a}(N), se compara con la compartición
de recursos pico, \Delta_{peak}(N), de la clase de
sesión N. Si esta comparación muestra que la compartición de
recursos reducida, \Delta_{a}(N), es mayor que la
compartición de recursos pico, \Delta_{peak}(N), entonces
se introduce el paso 240, en el que las comparticiones de recursos
asignadas a las sesiones de la clase de sesión (N),
\Delta(N), se fija a la compartición de recursos pico,
\Delta_{peak}(N). De ahí, en este escenario, a todas las
sesiones se les asigna su compartición de recursos pico,
\Delta_{peak}, y todas las sesiones pueden transmitir a su
velocidad de transmisión pico, R_{peak}. El paso 295 se
introduce entonces, en el que termina el proceso.
No obstante, si se encuentra en el paso 235 que
la compartición de recursos reducida de la clase de sesión
N, \Delta_{a}(N), no es mayor que la compartición
de recursos pico, \Delta_{peak}(N), entonces se
introduce el paso 245, en el que la compartición de recursos pico,
\Delta_{a}(N), se compara con la compartición de
recursos mínima de las sesiones de la clase de sesión N,
\Delta_{min}(N). \Delta_{min}(k) es la
compartición de recursos requerida para una sesión de la clase de
sesión k para soportar la transmisión a la velocidad de
transmisión mínima de la clase de sesión k,
R_{min}(k). Si en el paso 245 se encuentra que la
compartición de recursos reducida, \Delta_{a}(N), es
mayor o igual que la compartición de recursos mínima,
\Delta_{min}(N), entonces se introduce el paso 250, en el
que la compartición de recursos de las sesiones de la clase de
sesión N, \Delta(N), se fija al valor de la
compartición de recursos reducidos de las sesiones de la clase de
sesión N, \Delta_{a}(N). De ahí, en este
escenario, todas las clases de sesión excepto la clase de sesión
N pueden transmitirse a su velocidad de transmisión pico,
R_{peak}. Las sesiones de la clase de recursos N se
desacelerarán por una velocidad de desaceleración
a(N), y de ahí se transmitirán a una velocidad de transmisión reducida, R_{a}(N). El paso 295 se introduce entonces, en el que el proceso finaliza.
a(N), y de ahí se transmitirán a una velocidad de transmisión reducida, R_{a}(N). El paso 295 se introduce entonces, en el que el proceso finaliza.
No obstante, si se encuentra en el paso 245 que
la compartición de recursos reducida de las sesiones de la clase de
sesión N, \Delta_{a}(N), es menor que la
compartición de recursos mínima de las sesiones de la clase de
sesión N, \Delta_{min}(N), entonces se introduce
el paso 255, en el que la compartición de recursos asignados a las
sesiones de la clase de sesión N, \Delta(N), se fija
a la compartición de recursos mínima de la clase de sesión
N, \Delta_{min}(N). En este escenario, la
reducción de los recursos asignados a las sesiones de la clase de
sesión N a la compartición mínima de los recursos para esta
clase no es suficiente, pero tendrá que ser hecha una reducción de
los recursos asignados a al menos una clase de sesión de una
prioridad más alta. De ahí, se introduce entonces el paso 260, en
el que los recursos asignados a las sesiones de la clase de sesión
N, es decir M(N)\Delta(N), se sustrae
de la cantidad de recursos disponibles para la asignación,
C, para determinar la cantidad de los recursos disponibles
para la asignación a las clases de sesión 1 a (N-1). Se
introduce entonces el paso 285, en el que el contador N se
reduce en 1. En el paso 290, se comprueba entonces si el valor del
contador N es mayor que 0, y si es así, se vuelve a
introducir el paso 210, y el proceso se repite con un nuevo valor
de N. Si la comprobación en el paso 290 encuentra que el
valor del contador N es cero, entonces el proceso finaliza
en el paso 295.
Una o más clases de sesión soportadas por la
celda 110 de la red CDMA 100 pueden requerir una velocidad de
transmisión fija, como se trató anteriormente. Si es así, para
reducir el número de cálculos realizados, los recursos requeridos
para soportar las sesiones de esta(s) clase(s) de
sesión de velocidad fija se puede restar de la cantidad de recursos
disponibles para la asignación, C, en el paso 200.
Alternativamente, tales clases de sesión de velocidad fija se
podrían tratar como una clase de sesión elástica de cualquier
prioridad, que tiene el mismo valor de \Delta_{peak} y
\Delta_{min}.
En un sistema CDMA 100 donde a una
nueva/nuevamente sesión transferida de una clase de sesión se le da
prioridad más alta que a una sesión en curso de prioridad más baja,
el control de admisión realizado antes de realizar el método de la
Fig. 2a, como se trató anteriormente, se podría sustituir por los
pasos adicionales del método de la Fig. 2a. El paso se puede
realizar entonces tras salir del paso 260 de la Fig. 2a. En este
paso, se comprueba si el nuevo valor de C, es decir la
cantidad de los recursos disponibles para la asignación a las
clases de sesión de prioridad mayor que N, es mayor que cero.
Si no es así, la compartición de recursos, \Delta, asignada a la
clase de sesión N, se fija a cero en el paso. En el paso, el
contador K, que representa la clase de sesión de la
prioridad más baja para la que se puede permitir la transmisión, se
reduce en 1, dado que la cantidad total de recursos no es
suficiente para soportar la transmisión de todas las clases de
sesión originales. Se introduce entonces el paso, en el que el
contador N se fija al valor de K. El paso 290 de la
Fig. 2a se introduce. No obstante, si en el paso se encuentra que el
nuevo valor de C es mayor que cero, entonces se introduce el paso
285 de la Fig. 2a.
En una implementación de la invención en la que
se implementa el control de admisión, se podría introducir una
comprobación, después de que a todas las clases se les han asignado
sus comparticiones de recursos, \Delta, en cuanto a si cualquiera
de las comparticiones de recursos asignadas, \Delta, han sido
fijadas a cero. Si es así, se podría comprobar si hay cualesquiera
recursos residuales disponibles. Si es así, estos recursos
residuales se podrían asignar a algunas de las sesiones de la clase
de sesión para la que a \Delta se le ha dado el valor cero.
En otra realización de la invención, a todas las
clases de sesión elástica se les da la misma prioridad. Un ejemplo
de un método de asignación de recursos de radio para las sesiones en
esta realización se ilustra en la Fig. 3. El método de la Fig. 3
aplica a la situación en la que la celda CDMA 110 soporta las
sesiones de K clases de sesión distintas, conocidas como
clase 1,..., K. La asignación de los recursos en tal celda
110 donde a todas las clases de sesión elástica se les da la misma
prioridad no es trivial, dado que las velocidades de transmisión
máxima y mínima, R_{peak} y R_{min} pueden variar
entre las clases, y es posible que la R_{min} de una clase
sea mayor que la R_{peak} de otra clase.
En el paso 300, se le da a un contador k
el valor 1. En el paso 310, la cantidad adicional de recursos,
C_{additional}, que estarían disponibles si a todas las
sesiones les fueran a ser asignadas su compartición de recursos
mínima, \Delta_{min} se determina de acuerdo con
Se introduce entonces el paso 315, en el que se
determina una compartición reducida de los recursos, \Delta_{a},
que va a ser asignada a las sesiones de la clase de sesión k
se determina de acuerdo a la siguiente relación:
de manera que las sesiones de la
clase de sesión k se asignan a una compartición de recursos
reducida, \Delta_{a}(k), que corresponde a la
compartición de recursos mínima, \Delta_{min}(k), más una
compartición de recursos adicional que es proporcional a la
diferencia entre la compartición de recursos pico,
\Delta_{peak}(k), y la compartición de recursos mínima,
\Delta_{min}(k), de la clase de sesión k, así como
siendo proporcional a
C_{additional}.
En el paso 320, se comprueba entonces si la
compartición de recursos reducida, \Delta_{a}(k),
asignada a las sesiones de la clase de sesión k en el paso
315 es mayor que la compartición de recursos pico para las sesiones
de la clase de sesión k, \Delta_{peak}(k). Si es
así, se introduce el paso 325, en el que la compartición de
recursos, \Delta(k), asignada a las sesiones de la clase de
sesión k se fija a la compartición de recursos pico,
\Delta_{peak}(k). Si no es así, se introduce el paso 330,
en el que se comprueba si el contador k ha alcanzado el
valor K, es decir si a todas las clases de sesión se les ha
asignado una compartición de recursos \Delta. Si es así, el
proceso se finaliza en el paso 340. Si no es así, se introduce el
paso 335, en el que se incrementa el contador k en 1. Se
introduce entonces el paso 315 con un nuevo valor de k, de
manera que la compartición de recursos asignada, \Delta(k),
se pueda calcular para una nueva clase de sesión.
El método de la Fig. 3 podría incluir un paso en
el que se comprueba, antes de introducir el paso 315, si la
cantidad total de recursos, C_{total}, es lo bastante
grande para que todas las sesiones admitidas funcionen a su
respectiva velocidad de transmisión pico, R_{peak}. Si es
así, la respectiva compartición de recursos pico,
\Delta_{peak}(k), se podría asignar a todas las sesiones
de todas las clases de sesión, y los pasos 315-335
no tendrían que ser introducidos. Para asegurar que la relación
usada en el paso 315 no levanta ningún problema de cálculo, como
sería el caso si todas las sesiones en curso fueran fijas, la
cantidad total de recursos, C_{total}, se podría sustituir
preferentemente, en la Fig. 3, por la cantidad total de los recursos
disponibles para las sesiones de las clases elásticas. El número
total de las clases de sesión, K, se sustituiría entonces en
consecuencia por el número total de clases de sesión elásticas. Los
recursos necesarios para la transmisión en sesiones que pertenecen
a las clases de velocidad de transmisión fija se podrían asignar
ventajosamente a tales sesiones antes de introducir el paso
300.
Los pasos 320 y 325 de las Fig. 3 no son
necesarios pero se podrían omitir. No obstante, si se omiten, las
sesiones de una clase de sesión algunas veces se pueden transmitir a
una potencia de transmisión mayor que se requiere para la
transmisión a la velocidad de transmisión pico de la clase de
sesión, y de ahí causar una interferencia innecesariamente alta.
Análogamente, los pasos 235 y 240 se podrían omitir del
procedimiento ilustrado en la Fig. 2a.
El procedimiento de asignación de recursos de la
Fig. 3 calcula la compartición de recursos, \Delta, que va a ser
asignada a una sesión de la clase de sesión k cuando no se da
prioridad a ninguna clase de sesión sobre cualesquiera otras clases
de sesión. Un procedimiento similar se podría usar en una
realización de la invención donde las sesiones no se agrupan en
clases de sesión, pero la compartición de recursos que va a ser
asignada se calcula separadamente para cada sesión. No obstante,
agrupando las sesiones en clases de sesión y asignando la misma
cantidad de recursos a todas las sesiones que pertenecen a la misma
clase de sesión, la cantidad de recursos que va a ser asignada
solamente tendrá que ser determinada una vez por sesión, y se
tendrán que hacer menos cálculos dentro del sistema CDMA 100.
Las políticas de prioridad empleadas en los
procedimientos ilustrados en las Fig. 2 y 3, respectivamente, son
ejemplos solamente, y otras políticas de prioridad se podrían usar
para asignar los recursos de radio a las sesiones en dependencia de
los requerimientos de recursos de las otras sesiones en curso en la
celda 110. Por ejemplo, en una realización en donde a algunas
clases de sesión elástica se les da prioridad sobre otras clases de
sesión elásticas, se pueden aplicar distintos niveles de
ralentización, de manera que la ralentización de las sesiones en
una clase de baja prioridad se hace primero a un nivel de manera que
la clase de baja prioridad funciona a una velocidad de transmisión
más baja que la velocidad de transmisión pico, pero mayor que la
velocidad de transmisión mínima. Si además se requiere
ralentización, las sesiones de las clases de prioridad más altas se
pueden ralentizar un poco, antes de que la clase de baja prioridad
sea ralentizada además. Adicionalmente, la política de prioridad
ilustrada en la Fig. 3 se podría variar introduciendo, al segundo
término en la parte derecha de la ecuación (9) usada en el paso 315
de la Fig. 3, un factor f(k) que representa la
prioridad de la clase de sesión k:
La asignación de los recursos a las sesiones
servidas por una estación base 105 se pueden actualizar
ventajosamente cuando se solicita el establecimiento de una nueva
sesión desde la estación base 105, o bien por el inicio de una
nueva sesión o bien por una sesión que se transfiere a la estación
base 105. Además, la asignación de los recursos a las sesiones en
curso se podría actualizar ventajosamente cuando se termina una
sesión servida por la estación base 105. Los recursos de radio en
una celda 110 se utilizarán de ahí óptimamente en cualquier
momento, y la compartición de recursos, \Delta, asignada a una
sesión dentro de una celda 110 se basará en cualquier momento en
los requerimientos de las otras sesiones en curso en este momento
dentro de la celda 110.
La cantidad total de recursos disponibles para
la asignación, C_{total}, depende a menudo de las sesiones
en curso en las celdas 110 vecinas, servidas por otras estaciones
base 105, (compárese con la ecuación 7). La cantidad total de
recursos disponible para la asignación, C_{total}, podría
ser actualizada ventajosamente en intervalos regulares, y la
asignación de recursos a las sesiones en curso se podría actualizar
tras tal actualización de C_{total}, de manera que
cualquier cambio a C_{total} se pueda contabilizar para la
asignación de los recursos.
Como se trató anteriormente, el método inventivo
de compartición de recursos entre las sesiones elásticas puede ser
aplicado ventajosamente en una red CDMA 100. Los componentes físicos
y los programas informáticos para realizar la asignación de los
recursos en dependencia de los requerimientos de las sesiones en
curso pueden ser ventajosamente parte del nodo de control de la red
de radio 140, o de un nodo central correspondiente.
Alternativamente, los componentes físicos y los programas
informáticos para realizar el método inventivo de asignación de los
recursos puede ser parte de la estación base de radio 105.
Adicionalmente, la red CDMA 100 comprendería
preferentemente los componentes físicos y programas informáticos
para transmitir las señales de información, relativos a la
asignación de los recursos, entre una estación móvil 125 y la red
CDMA 100. A continuación, se asumirá que tales componentes físicos y
programas informáticos de señalización, así como la funcionalidad
para realizar la asignación de los recursos de acuerdo con la
invención, se implementa en el nodo de control de la red de radio
140. Ni que decir tiene, que estas funcionalidades se podrían
implementar en otra parte en el sistema de radio móvil 100.
La Fig. 4a ilustra un escenario donde
inicialmente cuatro estaciones móviles, 125a, 125b, 125c, y 125d
mantienen las sesiones en curso en una celda 110 controlada por un
nodo de control de la red de radio 140. Una quinta estación móvil,
la estación móvil 125e, envía una petición de sesión 400 para
iniciar una sesión de la clase de sesión k. El nodo de
control de la red de radio 140 calcula entonces la compartición de
recursos \Delta que va a ser asignada a la estación móvil 125e,
en base a los recursos disponibles en la celda 110 así como los
requerimientos de recursos de las sesiones de las estaciones móviles
125a-125e, como se trató anteriormente en relación
a las Fig. 2 y 3. Dado que la llegada de una nueva sesión mantenida
por la estación móvil 125e puede alterar la compartición de
recursos que se debería asignar a una o más de las estaciones
móviles 125a-d, el nodo de control de la red de
radio 140 además vuelve a calcular las comparticiones de recursos
asignadas a las estaciones móviles 125a, 125b, 125c y 125d, como se
trató en relación a las Fig. 2 y 3. Las nuevas comparticiones de
recursos asignadas a las sesiones de las estaciones móviles
125a-125e se comunican entonces a las estaciones
móviles 125a-125e en los mensajes de asignación
405a-405e, respectivamente. No obstante, si no son
necesarios cambios de la compartición de recursos asignada a una
sesión de una estación móvil 125, el mensaje de asignación
correspondiente 405 no tiene que ser transmitido.
La Fig. 4b ilustra el escenario cuando las cinco
estaciones móviles 125a-125e mantienen inicialmente
las sesiones en una celda 110. La estación móvil 125c termina
entonces su sesión y transmite una petición de terminación 410 a la
red de radio móvil 100. El nodo de control de la red de radio 140 se
desencadena por la petición de terminación 410 para actualizar la
asignación de los recursos de radio a las sesiones en curso
mantenidas por las estaciones móviles 125a, 125b, 125d y 125e,
ejecutando un procedimiento de asignación de recursos que tiene en
cuenta los requerimientos de las otras sesiones en curso, por
ejemplo uno de los procedimientos de asignación de recursos
ilustrado en las Fig. 2 y 3. La nueva compartición de recursos
asignados a las estaciones móviles 125a, 125b, 125d y 125e se
comunican entonces a estas estaciones móviles en los mensajes 405a,
405b, 405d y 405e, respectivamente.
En algunos casos, una sesión puede dejar la
celda 110 sin que la estación móvil 125a envíe una petición de
terminación 410. Este podría ser el caso por ejemplo cuando la
estación móvil 125a entra en un área geográfica de cobertura radio
pobre, o cuando la sesión se transfiere a una celda 110 distinta.
Obviamente, el procedimiento de asignación de recursos se podría
iniciar tras la detección de una sesión que ha dejado la celda 110,
sin tener en cuenta si se ha recibido o no una petición de
terminación 410 por el sistema de radio móvil 100.
En una realización de la invención, el
procedimiento de asignación de recursos solamente se ejecuta tras la
entrada de una nueva sesión dentro de la celda 110, y no tras la
salida de una sesión.
La petición de sesión 400 debería comprender
preferentemente la información de qué velocidades de transmisión
pico y mínima, R_{peak} y R_{min}, de la sesión
solicitada son derivables. Tal información podría ser por ejemplo
la información sobre la clase de sesión k a la que pertenece
la sesión solicitada, o información sobre R_{min} y
R_{peak}.
Un mensaje de asignación 405 podría comprender
la información sobre los recursos asignados como una compartición
de recursos \Delta, como una velocidad de transmisión R,
como una velocidad de desaceleración a, o como una potencia
de transmisión P. La relación entre estas medidas se da por
las ecuaciones 4-6 anteriores. Aunque la
compartición de recursos \Delta tratada anteriormente relativa a
la potencia recibida desde una estación móvil 125 en la estación
base 105, la potencia de transmisión correspondiente que va a ser
usada por la estación móvil 125 se puede obtener por la estación
móvil 125 midiendo la potencia recibida sobre el canal de enlace
descendente y comparando la potencia recibida con la potencia actual
transmitida por la estación base 105, si se asume que las pérdidas
de trayecto en el enlace ascendente y enlace descendente son las
mismas. El mensaje 405e, transmitido a la estación móvil 125e
solicitando una nueva sesión, podría ser el mismo que los mensajes
de asignación 405a-405d, que comunican un cambio en
la asignación de los recursos, o podría ser distinto.
Para ejecutar el procedimiento de asignación de
recursos inventivo, el nodo de control de los recursos de radio 140
necesitaría acceder a la información sobre la cantidad total de
recursos disponibles para la asignación, C_{total}, y el
número de sesiones en curso, M, en la celda 110, así como los
requerimientos de recursos mínimos y pico de las sesiones en curso.
Esta información se podría almacenar o bien en el nodo de control
de la red de radio 140 y ser actualizada de cuando en cuando, o bien
ser comunicada desde la estación base 105 cada vez que el
procedimiento de asignación de recursos va a ser ejecutado.
Adicionalmente, en un sistema que aplica las clases de sesión, el
nodo de control de la red de radio 140 necesitaría acceder a la
información sobre el número de clases de sesión, K,
soportadas por la estación base 105.
Aunque en aras de la simplicidad de la
ilustración las estaciones móviles 125a-125e de las
Fig. 4a y 4b se ilustran para mantener una sesión cada una, se
pueden mantener dos o más sesiones por las mismas estaciones
móviles 125. Las comparticiones de recursos actualizados asignados a
dos sesiones mantenidas por la misma estación móvil 125 se podrían
comunicar en un mensaje 405, o en un mensaje 405 por sesión.
Por la presente invención se logra que a una
carga de trabajo ligera en una celda de una red de radio móvil,
toda sesión en curso pueda funcionar a su velocidad de transmisión
pico. Cuando la carga de tráfico en la celda aumenta de manera que
toda sesión en curso no puede funcionar a su velocidad de
transmisión pico, una o más de las sesiones en curso se ralentizan
a una velocidad de transmisión por debajo de la velocidad de
transmisión pico, pero solamente al grado que sea necesario. De ahí,
que se puede optimizar la utilización de los recursos de radio de
la red de radio móvil.
Aunque la descripción anterior principalmente
trata la asignación de los recursos de radio a la sesión en el
canal de enlace ascendente, el método de asignación de los recursos
de radio se puede aplicar también al canal de enlace descendente.
Cuando se aplica el método en la asignación de recursos del canal de
enlace descendente, la cantidad total de recursos disponibles para
la asignación, C_{total}, no se restringe por la capacidad
del polo, C_{pole}, sino más bien por la potencia total de
transmisión de la estación base 105.
Los resultados numéricos muestran que la
utilización de los recursos de radio se mejora mucho determinando
las velocidades de desaceleración a en dependencia de los
requerimientos de los recursos de las sesiones en curso en la celda
110. En las Fig. 5a-c, los resultados numéricos se
muestran obtenidos de los estudios de un modelo de una celda 110
que aplica el control de admisión, y en el cual las sesiones llegan
de acuerdo con un proceso de Poisson de intensidad \lambda con un
tiempo de mantenimiento medio de 1/\mu. La celda 110 usada en los
cálculos soporta las sesiones de tres clases de sesión diferentes,
que se conocen como clase 1 (FIJA), que es una clase de sesión
fija, clase 2 (ELA1) que es una clase de sesión elástica, y clase 3
(ELA2) que también es una clase de sesión elástica. Los parámetros
numéricos de estas clases de sesión se dan en la Tabla 1, en donde
\Delta(2) representa la compartición de recursos pico de la
clase de sesión 2, \Delta_{peak}(2), \lambda(2)
es la intensidad de llegada de la clase de sesión 2, y â(2)
representa la velocidad de desaceleración máxima de la clase de
sesión 2, a_{max}(2), \Delta(3) representa
la compartición de recursos pico de la clase de sesión 3, etc. En
los cálculos presentados en las Fig. 5a-5b, el valor
numérico de \Delta en la tabla 1 se fija a 0,049, el valor
numérico de \lambda se fija a 29,26, y el valor numérico de \mu
se fija a 32,03 (que no varía entre las clases de sesión en el
modelo de celda usado).
La Fig. 5a ilustra las probabilidades de bloqueo
calculadas dibujadas como una función de la velocidad de
desaceleración a de la clase de sesión 3 para un sistema en que las
velocidades de desaceleración a de las clases de sesión elástica no
dependen de los requerimientos de transmisión de las sesiones en
curso, pero son fijas en todos los estados del sistema. De ahí, que
la velocidad de desaceleración de las clases de sesión 2 y 3 se
establece a la velocidad de desaceleración máxima, y los cálculos se
han realizado para seis velocidades de desaceleración distintas de
las clases de sesión 3: a(3)=
a_{max}(3)=1, 2, 3, 4, 5 y 6. El caso ilustrado en
la Fig. 5a corresponde al método de asignación revelado en E.
Altman, "Capacidad de las Redes Celulares Multiservicio con
Control de Velocidad de Transmisión: Un Análisis de Colas",
ACM Mobicom '02, Atlanta, GA, 23-28 de septiembre
de 2002. La probabilidad de bloqueo es la probabilidad de que a una
sesión que llega a las celda 110 le sea denegado el acceso por el
control de admisión.
La Fig. 5b ilustra las probabilidades de bloqueo
calculadas dibujadas como una función de la velocidad de
desaceleración máxima a_{max} de la clase de sesión 3, para
un sistema en que las velocidades de desaceleración a de las clases
de sesión elástica 2 y 3, a(2) y a(3),
se determinan de acuerdo con los requerimientos de los recursos de
las sesiones en curso de acuerdo con la política de prioridad
ilustrada en la Fig. 2a. La velocidad de desaceleración máxima de
la clase de sesión 2, a_{max}(2), se mantiene fija,
mientras que los cálculos se han realizado para 6 velocidades de
desaceleración máximas diferentes de la clase de sesión 3:
a_{max}(3)=1, 2, 3, 4, 5 y 6.
La Fig. 5c ilustra las probabilidades de bloqueo
calculadas dibujadas como una función de la velocidad de
desaceleración máxima a_{max} de la clase de sesión 3, en
el caso en el que las velocidades de desaceleración a de las clases
de sesión elástica 2 y 3, a(2) y a(3),
se determinan de acuerdo con los requerimientos de los recursos de
las sesiones en curso de acuerdo con la política de prioridad
ilustrada en la Fig. 3. La velocidad de desaceleración máxima de la
clase de sesión 2, a_{max}(2), se mantiene fija,
mientras que los cálculos se han realizado para 6 velocidades de
desaceleración máximas diferentes de la clase de sesión 3:
a_{max}(3)=1, 2, 3, 4, 5 y 6.
Está claro de los diagramas de las Fig.
5a-c que empleando un método de asignación de
recursos en que la velocidad de desaceleración a de las sesiones
elásticas se determina en dependencia de los requerimientos de los
recursos de las sesiones en curso, las probabilidades de bloqueo se
reducen mucho para todas las clases de sesión, y la utilización de
los recursos de radio se mejora mucho.
Además los resultados numéricos de los cálculos
del rendimiento del método inventivo se publicarán en Gábor
Fodor y M. Telek, "Análisis de Rendimiento del Enlace Ascendente
de una Celda CDMA que Soporta Servicios Elásticos", Actas de
conferencia de la Conferencia de Conexión de Redes IFIP 2005
mantenida en la Universidad de Waterloo, Ontario, Canadá,
2-6 de mayo de 2005.
Un experto en la técnica apreciará que la
presente invención no se limita a las realizaciones reveladas en
los dibujos anexos y la descripción detallada anterior, que se
presenta para los propósitos de ilustración solamente, sino que se
puede implementar en una pluralidad de formas diferentes, y se
define por las siguientes reivindicaciones.
Claims (11)
1. Un método de asignar recursos de radio a una
sesión elástica, en donde la velocidad por la que se transmiten los
bits puede variar durante la sesión en curso, que se transmite sobre
un interfaz de radio (130) entre una estación base de radio (105)
implicada en una pluralidad de otras sesiones en curso y una
estación móvil (125) en una red de radio móvil (100) que funciona
de acuerdo con el acceso múltiple por división de código, que
comprende
asignar, a la sesión elástica, una compartición
de recursos de radio que corresponden a una velocidad de transmisión
reducida en donde la reducción en la velocidad de transmisión
corresponde a una velocidad de transmisión pico de la sesión
elástica, que es la velocidad de transmisión máxima a la que puede
funcionar la sesión elástica, que se ralentiza por una primera
velocidad de desaceleración,
determinar la primera velocidad de
desaceleración en dependencia de los requerimientos de velocidad de
transmisión de las sesiones en curso de una manera tal que la
compartición de los recursos de radio asignada no es menor que una
compartición de los recursos de radio que corresponden a la
velocidad de transmisión máxima si una cantidad total de recursos
disponibles para la estación base de radio (105) para asignar a las
sesiones en curso es suficiente para que
todas las sesiones en curso transmitan a una velocidad de transmisión pico respectiva, el método caracterizado
todas las sesiones en curso transmitan a una velocidad de transmisión pico respectiva, el método caracterizado
\hbox{porque:} la sesión elástica pertenece a una de al menos
dos clases de sesión; y
la primera velocidad de desaceleración se
determina de acuerdo con una política de prioridad de acuerdo a la
que las distintas clases de sesión se les dan distintas prioridades
y las sesiones de una clase de prioridad más alta se asignan los
recursos de radio correspondientes a una velocidad de transmisión
reducida solamente si no es suficiente una reducción de la
velocidad de transmisión de las sesiones de las clases de sesión de
prioridad menor.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El método de la reivindicación 1, en donde la
determinación además comprende
asegurar (245, 255, 315) que la velocidad de
transmisión reducida no es menor que una velocidad de transmisión
mínima de la sesión elástica.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El método de la reivindicación 2, en donde la
sesión elástica es una sesión en tiempo real.
4. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en donde
la primera velocidad de desaceleración se
determina de acuerdo con una política de prioridad de acuerdo a la
que, si una cantidad total de recursos disponibles para la
asignación a las sesiones que implican a la estación base de radio
(105) no es suficiente para cada sesión en curso para transmitir a
su velocidad de transmisión pico, la velocidad de transmisión de
cada sesión en curso se ralentiza con una velocidad de
desaceleración.
\vskip1.000000\baselineskip
5. El método de cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, en donde
cada sesión en curso se asocia con una velocidad
de transmisión pico; y
la asignación de recursos a la sesión elástica
se realiza tras una indicación que indica que la cantidad total de
recursos disponibles para asignar a las sesiones en curso no es
suficiente para todas las sesiones en curso para funcionar a su
velocidad de transmisión pico respectiva.
\vskip1.000000\baselineskip
6. El método de cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, en donde
la asignación de recursos a la sesión elástica
se realiza tras la entrada de una nueva sesión que implica a la
estación base de radio (105).
\vskip1.000000\baselineskip
7. El método de cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, en donde
la asignación de recursos a la sesión elástica
se realiza tras la salida de una sesión en curso.
\vskip1.000000\baselineskip
8. El método de cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, en donde
la asignación de los recursos a la sesión
elástica se realiza en respuesta a una indicación que indica que ha
cambiado una cantidad total de recursos disponibles para asignar a
las sesiones en curso que implican a la estación base de radio
(105).
\vskip1.000000\baselineskip
9. Un producto de programa de ordenador que
comprende:
medios de código de programa de ordenador
ejecutables para ejecutar, cuando se ejecutan en un ordenador, el
método de cualesquiera de las reivindicaciones
1-8.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Un nodo de la red de radio (105, 125, 140)
para asignar recursos de radio a las sesiones en una red de radio
móvil (100) que funciona de acuerdo a acceso múltiple por división
de código, el nodo de red de radio (105, 125, 140) que
comprende:
una disposición de ordenador para ejecutar el
producto de programa de ordenador de la reivindicación 9.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Una red de radio móvil (100) que funciona de
acuerdo a acceso múltiple por división de código que comprende el
nodo de la red de radio (105, 125, 140) de la reivindicación 10.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE2004102963 | 2004-12-03 | ||
| SE0402963A SE0402963D0 (sv) | 2004-12-03 | 2004-12-03 | Method and apparatus for allocating radio resources in a mobile radio network |
| US59306104P | 2004-12-06 | 2004-12-06 | |
| US593061P | 2004-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2344209T3 true ES2344209T3 (es) | 2010-08-20 |
Family
ID=33550591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05736303T Expired - Lifetime ES2344209T3 (es) | 2004-12-03 | 2005-04-29 | Metodo y aparato para asignar recursos de radio en una red de radio movil. |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7912473B2 (es) |
| EP (1) | EP1817852B1 (es) |
| KR (1) | KR101120243B1 (es) |
| AT (1) | ATE463893T1 (es) |
| DE (1) | DE602005020494D1 (es) |
| ES (1) | ES2344209T3 (es) |
| SE (1) | SE0402963D0 (es) |
| WO (1) | WO2006059936A1 (es) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8811369B2 (en) | 2006-01-11 | 2014-08-19 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for supporting multiple communications modes of operation |
| EP1977563B1 (en) | 2006-01-11 | 2018-01-03 | QUALCOMM Incorporated | Encoding beacon signals to provide identification in peer-to-peer communication |
| LU91292B1 (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-02 | European Gsa | New Chaotic Spreading Codes for Galileo |
| WO2008149403A1 (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Fujitsu Limited | 無線基地局装置、および無線リソース接続切替方法 |
| JP4989513B2 (ja) * | 2008-02-22 | 2012-08-01 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線通信システム、無線通信方法及び基地局 |
| US8595501B2 (en) | 2008-05-09 | 2013-11-26 | Qualcomm Incorporated | Network helper for authentication between a token and verifiers |
| JP4965682B2 (ja) * | 2010-04-05 | 2012-07-04 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 無線通信システム、無線制御装置、無線基地局及び無線通信方法 |
| US8595374B2 (en) | 2010-12-08 | 2013-11-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for capacity dimensioning in a communication network |
| US8953521B1 (en) * | 2010-12-15 | 2015-02-10 | Sprint Communications Company L.P. | Facilitating communication between wireless access components |
| US8787159B2 (en) * | 2011-04-14 | 2014-07-22 | Alcatel Lucent | Mechanism for wireless access networks to throttle traffic during congestion |
| CN102958169B (zh) * | 2011-08-30 | 2015-04-08 | 鼎桥通信技术有限公司 | 专用物理信道分配方法及rnc |
| EP2955963A1 (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-16 | Gemalto M2M GmbH | Method for estimation of data throughput of a wireless device operated in a cellular network |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5103459B1 (en) * | 1990-06-25 | 1999-07-06 | Qualcomm Inc | System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system |
| US5151919A (en) * | 1990-12-17 | 1992-09-29 | Ericsson-Ge Mobile Communications Holding Inc. | Cdma subtractive demodulation |
| ZA946674B (en) | 1993-09-08 | 1995-05-02 | Qualcomm Inc | Method and apparatus for determining the transmission data rate in a multi-user communication system |
| US6011590A (en) * | 1997-01-03 | 2000-01-04 | Ncr Corporation | Method of transmitting compressed information to minimize buffer space |
| KR100243343B1 (ko) * | 1997-10-23 | 2000-02-01 | 정선종 | 멀티미디어 코드분할 다중접속 시스템의 셀 용량을 최대로 하는방법 |
| GB2357670A (en) * | 1999-12-24 | 2001-06-27 | Nokia Networks Oy | Controlling a base station transmitter comprising a multi-carrier power amplifier |
| US6721280B1 (en) * | 2000-04-19 | 2004-04-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for voice latency reduction in a voice-over-data wireless communication system |
| CN1251525C (zh) * | 2001-10-01 | 2006-04-12 | 株式会社Ntt都科摩 | 资源控制方法、移动通信系统、基站和移动站 |
-
2004
- 2004-12-03 SE SE0402963A patent/SE0402963D0/sv unknown
-
2005
- 2005-04-29 EP EP05736303A patent/EP1817852B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2005-04-29 WO PCT/SE2005/000619 patent/WO2006059936A1/en not_active Ceased
- 2005-04-29 ES ES05736303T patent/ES2344209T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2005-04-29 US US11/720,505 patent/US7912473B2/en active Active
- 2005-04-29 KR KR1020077012774A patent/KR101120243B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2005-04-29 DE DE602005020494T patent/DE602005020494D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2005-04-29 AT AT05736303T patent/ATE463893T1/de not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-14 US US13/026,561 patent/US8238928B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20110134890A1 (en) | 2011-06-09 |
| KR20070087594A (ko) | 2007-08-28 |
| EP1817852A1 (en) | 2007-08-15 |
| US20080123600A1 (en) | 2008-05-29 |
| SE0402963D0 (sv) | 2004-12-03 |
| US8238928B2 (en) | 2012-08-07 |
| KR101120243B1 (ko) | 2012-03-16 |
| EP1817852B1 (en) | 2010-04-07 |
| DE602005020494D1 (de) | 2010-05-20 |
| US7912473B2 (en) | 2011-03-22 |
| WO2006059936A1 (en) | 2006-06-08 |
| ATE463893T1 (de) | 2010-04-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6895235B2 (en) | Adaptive load and coverage management system and method | |
| US8238928B2 (en) | Method and apparatus for allocating radio resources in a mobile radio network | |
| JP7328342B2 (ja) | リソース選択方法、データ送信方法及び装置 | |
| ES2899297T3 (es) | Procedimiento de equilibrado de carga celular y dispositivo, sistema y medio legible por ordenador del mismo | |
| ES2702473T3 (es) | Aparato y métodos de telecomunicaciones | |
| JP6291985B2 (ja) | デュアルアクセス技術セルのための無線リソース制御 | |
| KR101355771B1 (ko) | 통신 시스템에서 효율적인 고정적 자원 할당 방법 및 장치 | |
| TW201511598A (zh) | 用於網格網路的裝置及方法 | |
| US20230376358A1 (en) | Method and apparatus for managing load of network node | |
| CN107071816B (zh) | 一种基于异构融合网络的流量管理方法及系统 | |
| KR20100032915A (ko) | 메시 네트워크에서 데이터의 수락 제어를 위한 방법 및 장치 | |
| ITTO20010297A1 (it) | Metodo per valutare le caratteristiche di una rete per apparecchiature mobili di telecomunicazioni. | |
| WO2010028604A1 (zh) | 频带划分的方法、装置和基站 | |
| EP2932660B1 (en) | Systems and methods to achieve fairness in wireless lans for cellular offloading | |
| Elmosilhy et al. | User association with mode selection in LWA-based multi-RAT HetNet | |
| EP3304989B1 (en) | Systems and methods for radio resource allocation across multiple resource dimensions | |
| CN117478588B (zh) | 高可用性冗余路由交换方法及系统 | |
| US20240357619A1 (en) | Enhanced transmit opportunity sharing in multiple access point coordination | |
| CN103260221B (zh) | 小区接入方法及装置 | |
| CN109905922A (zh) | 一种基于时隙Aloha与自适应ACB混合的大规模终端接入方法 | |
| CN106411450B (zh) | 一种下行公共数据信道的配置及其数据传输方法 | |
| WO2019226098A1 (en) | Methods, transmitting node and receiving user equipment for handling a pdu based on 3gpp release, version or feature | |
| Joshi et al. | Connection admission versus load balancing | |
| Pawelczak et al. | Impact of the connection admission process on the direct retry load balancing algorithm in cellular networks | |
| US20100069078A1 (en) | Method of controlling call setup in wireless communication system |