ES2362524B1

ES2362524B1 - Procedimiento, sistema y dispositivo para transmitir paquetes de datos de redes multi-rat.

Info

Publication number: ES2362524B1
Application number: ES200930632A
Authority: ES
Inventors: Andrea De Pasquale; Francisco Javier DOM�?NGUEZ ROMERO; Yannick Le Pezennec
Original assignee: Vodafone Espana SA
Current assignee: Vodafone Espana SA
Priority date: 2009-08-27
Filing date: 2009-08-27
Publication date: 2012-05-18
Anticipated expiration: 2029-08-27
Also published as: ES2746891T3; US20110075605A1; US9363680B2; EP2291048A1; US8971243B2; EP3537842A1; US20150201335A1; EP3537842B1; EP2291048B1; ES2845325T3; ES2362524A1

Abstract

Con el fin de transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT, un procedimiento y un sistema de controladores de red se proponen que comprenden:#- establecimiento simultáneo de conexiones radio sobre Tecnologías de Acceso Radio o RAT diferentes múltiples, con un Equipo de Usuario o UE 13, estableciéndose una conexión radio en primer lugar sobre una RAT principal bajo un contexto de PDP único y estableciéndose una o más conexiones radio sobre al menos una RAT secundaria, diferente de la RAT principal, y bajo el mismo contexto de PDP único;#- transmisión simultánea de paquetes de datos sobre las diferentes RAT hacia el UE 13 y combinación de los datos transmitidos por protocolos de capa superior en el UE 13.#En el presente procedimiento/sistema, se establece una conexión para una transmisión de plano de usuario en el mismo contexto de PDP entre un controlador de red principal 11 de la RAT principal y el controlador de red secundario 12 de una RAT secundaria. Puede estar involucrada más de una RAT secundaria.

Description

Procedimiento, sistema y dispositivo para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT.

Campo técnico de la invención

La presente invención se reﬁere a sistemas de comunicaciones inalámbricos de banda ancha (2G, 3G y más allá de redes 3G) que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio (RAT).

Antecedentes de la invención

Tecnología de Acceso Radio (RAT) indica el tipo de tecnología radio para acceder a la Red Central (CN). Ejemplos de RAT son el UTRA (Acceso Radio Terrestre de UMTS), e-UTRA (UTRA evolucionada, también denominada Evolución a Largo Plazo), CDMA2000®, DECT (Tecnología sin Cable Mejorada Digital), GERAN (Red de Acceso Radio EDGE de GSM), etc.

Las diferentes tecnologías de acceso radio (RAT) se diseñan para cumplir requisitos y características especíﬁcos en términos de rendimiento global, tasa de transmisión de datos, alcance, y movilidad.... Hoy en día, sistemas de comunicación móvil de tercera generación (3G) basados en RAT de WCDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda ancha) están desplegándose por todo el mundo. También, las nuevas RAT están considerándose para sistemas de comunicación de 3G evolucionada (LTE) y de cuarta generación (4G). La cantidad de RAT que pueden funcionar en bandas de frecuencia diferentes está aumentando y normalizándose.

Una capacidad clave de las RAT tal como 3G y LTE es que pueden proporcionar verdaderamente banda ancha móvil, es decir, la combinación de alta capacidad, movilidad y cobertura completas para la provisión de servicios de datos.

Las nuevas RAT o la evolución de esas RAT se centran principalmente en aumentar la capacidad de los usuarios para recibir más y más datos (aumentar las capacidades de banda ancha móvil).

Existen Equipos de Usuario (UE) con capacidad multi-RAT que realizan búsquedas (en el encendido o siguiente recuperación de falta de cobertura), para una Red Móvil Terrestre Pública (PLMN) registrada o equivalente que usa todas las RAT que soporta el UE, una RAT tras otra. Se buscan todas las frecuencias en todas las bandas que pertenecen a cada RAT, se mide la intensidad de señal con el ﬁn de conectar el UE a una(s) celda(s) adecuada(s) en una celda de PLMN(s) adecuada/la selección de PLMN se basa normalmente en la intensidad de señal, es decir, la proporción de señal a interferencia (SIR) o la proporción de señal a ruido (SNR), de las celdas candidatas.

No obstante, el rendimiento global de usuario obtenible está limitado por la cantidad de espectro asignado a una tecnología de RAT especíﬁca así como por el tráﬁco experimentado actual sobre esa tecnología en un instante de tiempo determinado. Esto se debe al hecho de que las arquitecturas de sistema actuales siguen centrándose en establecer una conexión para un UE único sobre una RAT única en el tiempo.

A pesar de que puede estar disponible capacidad sobrante en una tecnología de RAT (espectro) diferente de la única actualmente usada, no existen actualmente medios para agregar datos a partir de diferentes RAT y sus espectros de radio no pueden usarse como un impulso para la conexión de datos. Debido a que sólo puede usarse una RAT única en el tiempo, los enfoques existentes para alcanzar un rendimiento global superior son o bien proporcionar cantidad de espectro superior sobre la RAT usada (2G, 3G o LTE), o bien la carga sobre una portadora especíﬁca ha de disminuirse.

Sumario de la invención

La presente invención sirve para resolver el problema anteriormente mencionado, proporcionando medios para la señalización y el transporte de los ﬂujos de datos diferentes que van a agregarse sobre diversas Tecnologías de Acceso Radio (RAT) al mismo tiempo, llevando los datos en el mismo espectro de radio o usando espectros diferentes para las diferentes RAT. La conexión de datos se establece sobre una RAT única (RAT principal), preferentemente, WCDMA de 3G, puesto que el establecimiento de conexión de datos se lleva a cabo normalmente en redes actuales, pero la invención permite que se envíen paquetes de datos que pertenecen al mismo contexto de Protocolo de Datos de Paquete (PDP) sobre diferentes RAT (RAT secundarias). La solución propuesta es opuesta a cualquier principio de combinación de macrodiversidad, en el que los mismos datos se envían sobre la misma RAT y se combinan en el Equipo de Usuario (UE). La invención especíﬁca la arquitectura de sistema y el ﬂujo de establecimiento de llamada necesario que hace posible manejar datos de un contexto de PDP único sobre múltiples RAT y su combinación en el UE. Haciendo esto, el rendimiento global de usuario puede impulsarse mucho más allá de las capacidades de una Tecnología de Acceso Radio especíﬁca única.

La entidad de radio (un Controlador de Red Radio: RNC) a cargo de la RAT principal (RNC principal) puede establecer conexiones radio adicionales sobre diferentes RAT y retransmitir sobre estas RAT secundarias al menos parte de los ﬂujos de datos que van a llevarse. El RNC principal o controlador de RAT está también a cargo de establecer y mantener la conexión de contexto de PDP con la Red Central (CN) de paquete de la entidad Estrato de No Acceso(ÑAS) inmediatamente superior, por ejemplo conversando con el Nodo de Soporte de GPRS de Servicio (SGSN) en 2G y 3G para gestión de contexto de PDP. Además, este RNC principal se comunica con uno o más controladores de RAT (controladores secundarios) a cargo de gestionar el transporte de los ﬂujos de datos seleccionados sobre las RAT secundarias.

Dicha comunicación entre el RNC principal y los controladores de RAT secundarios pueden llevarse a cabo sobre interfaces de tipo lur. Estas interfaces pueden ser o bien externas, o bien internas. Los escenarios siguientes son casos en los que la interfaz es interna:

•: En caso de que exista un controlador RNC/BSC único, la comunicación entre BSC y RNC se realiza de forma interna en el nodo.

•: En una arquitectura de Red de Acceso Radio de 3G plana (el RNC está integrado en el NodoB de modo que la estación base puede comunicarse directamente con el Nodo de Soporte de GPRS de Pasarela, GGSN), existela posibilidad de tener una Única Banda base en el nivel de Estación Base (una estación base que soporta tecnologías de 3G y LTE; es decir, NodoB y eNodoB se implementan en el mismo nodo). En un escenario de este tipo, la comunicación entre los controladores de RAT principales y secundarios se realiza de forma interna en el mismo controlador.

El controlador de RAT principal asegura que un ﬂujo de datos se establece sobre al menos una RAT secundaria, diferente de la RAT principal, usando ﬂujo de señalización apropiado con el Equipo de Usuario (UE), que puede recibir/enviar datos a partir de diferentes RAT (y posiblemente diferentes frecuencias) al mismo tiempo. Por tanto, el controlador de RAT principal encamina el ﬂujo de datos asociado al mismo contexto de PDP mapeándolo en múltiples ﬂujos de datos (por ejemplo, un ﬂujo por RAT) que se combinan entonces en el UE.

Cuando se establece una llamada para un UE, el controlador de RAT principal (por ejemplo, un RNC de 3G) con el que el UE ha establecido una conexión a través de la Red de Acceso Radio (RAN) a través de la RAT principal (por ejemplo, una conexión de datos de HSPA), puede decidir derivar la carga de parte de los datos de llamada a otras RAT (secundarias) (por ejemplo, LTE y/o GPRS/EDGE/EDGE+). Esta decisión se basa en los parámetros de petición de Portadora de Acceso Radio (RAB) recibidos por el controlador de RAT principal (los parámetros de petición de RAB incluyen la clase de tráﬁco, tasa de transmisión de bits máxima y una predicción del rendimiento global promedio) así como en la carga de tráﬁco en las otras RAT. Este controlador de RAT principal envía algunos o todos los paquetes para el avance de la llamada hacia el UE usando las interfaces establecidas con las RAT secundarias (por ejemplo, con unos BSC de 2G y unos eNodoB de LTE).

Una vez que se ha establecido una transmisión/recepción multi-RAT, la movilidad de UE se maneja independientemente por las diferentes RAT involucradas, como si no se usara transmisión multi-RAT.

Cuando la interfaz establecida entre los controladores principal y secundario no puede usarse más para llevar ﬂujo de datos secundarios, entonces una nueva interfaz entre los controladores involucrados debe establecerse antes de que se ejecute un procedimiento de traspaso; el traspaso conmuta la llamada a partir de uno de los controladores en otro proporcionando actualmente al UE una cobertura de servicio adecuada.

Un aspecto de la invención se reﬁere a un procedimiento para transmitir paquetes de datos sobre múltiples Tecnologías de Acceso Radio en redes móviles de área amplia, que comprende las etapas siguientes:

i) Establecer de forma simultánea diversas conexiones radio con un Equipo de Usuario (UE) capaz de multi-RAT sobre una pluralidad de Tecnologías de Acceso Radio (RAT). Una conexión radio se establece en primer lugar sobre una RAT principal activando un contexto de PDP único. Entonces, una o más conexiones radio se establecen bajo el mismo contexto de PDP sobre una o más RAT secundarias. La RAT secundaria es diferente de la principal y puede usar el mismo o diferentes espectros de radio. La conexión radio sobre la RAT secundaria puede establecerse si se encuentra una celda adecuada con calidad de señal radio que supera un umbral de calidad mínimo.

ii) Transmitir de forma simultánea los paquetes de datos sobre las diferentes RAT. Al establecer la conexión radio sobre la al menos una RAT secundaria, se establece una conexión para una transmisión de plano de usuario de paquetes de datos bajo el mismo contexto de PDP entre un controlador de red principal de la RAT principal y al menos un controlador de red secundario de una RAT secundaria. El controlador de RAT principal indica a cada controlador de RAT secundario que establezca las conexiones radio con el UE. Este controlador de RAT principal divide el ﬂujo de paquetes de datos correspondiente al mismo contexto de PDP en un ﬂujo de paquetes de datos principal que va a transmitirse sobre la RAT principal y al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario que va a transmitirse sobre la al menos una RAT secundaria. El ﬂujo de paquetes de datos secundario se encamina a través de la conexión entre los controladores de red principal y secundario y entonces se retransmite sobre la RAT secundaria, a través de conexión radio entre el controlador de red secundario y el UE. El ﬂujo de paquetes de datos principal se transmite sobre la RAT principal a través de la conexión radio entre el controlador de red principal y dicho UE.

iii) Combinar todos los paquetes de datos transmitidos a través de un contexto de PDP único hacia el UE por protocolos de capa superior en dicho UE. Todos los paquetes de datos a partir de los ﬂujos de paquetes de datos principal y secundario se combinan después de la demodulación de modo que los protocolos de capa superior pueden realizar las operaciones relevantes con el ﬁn de reconstruir el ﬂujo de paquetes de datos inicial de la llamada multi-RAT al UE.

Además, este procedimiento comprende enviar al UE una petición para realizar mediciones radio en celdas que pertenecen a al menos una RAT secundaria que pueden proporcionar cobertura de servicio relevante a dicho UE. Estas mediciones radio puede incluir parámetros tales como calidad de señal radio y carga de la celda. Si existe al menos una celda de una RAT secundaria con una calidad de señal radio medida que supera un umbral de calidad mínimo y, en la misma, su carga medida es inferior a un umbral de carga máximo, la conexión radio sobre esta RAT secundaria, diferente de la RAT principal, puede establecerse.

Otro aspecto de la invención trata de un sistema que comprende el controlador de RAT principal, al menos un controlador de RAT secundario y los medios de conexión que establecen una interfaz de comunicación entre un par de RAT principal y controladores de RAT secundarios, y realiza el procedimiento descrito anteriormente. El controlador de RAT principal del sistema es un controlador de red (BSC de 2G, RNC de 3G o eNodoB de LTE) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio principal con un UE capaz de llamada multi-RAT. Cada controlador de RAT secundario del sistema es un controlador de red diferente del principal (BSC de 2G, RNC de 3G o eNodoB de LTE) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio secundaria con el mismo UE. También, el sistema comprende medios de conexión entre el controlador de red principal y el al menos un controlador de red secundario.

Otro aspecto de la invención trata de un controlador de red (BSC de 2G, RNC de 3G o eNodoB de LTE) que es el controlador de red principal, a cargo de la RAT principal, en el sistema anteriormente deﬁnido.

El controlador de RAT principal está conﬁgurado para:

-: enviar, por los medios de conexión radio al Equipo de Usuario, una petición para recuperar mediciones radio en celdas que pueden proporcionar cobertura al Equipo de Usuario sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-: comparar las mediciones radio con un umbral de calidad de cobertura;

-: recuperar mediciones de carga en las celdas cuyas mediciones radio son superiores al umbral de calidad de cobertura;

-: comparar las mediciones de carga con un umbral de carga y, si unas mediciones de carga en las celdas de una Tecnología de Acceso Radio secundaria con mediciones radio superiores al umbral de calidad de cobertura son inferiores al umbral de carga:

-: ordenar al Equipo de Usuario (indicarle mediante un comando) a través de los medios de conexión radio que active una llamada multi-RAT en una celda, banda y frecuencia seleccionadas de la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-: ordenar por los medios de conexión al al menos un controlador de red secundario que establezca una conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario y el Equipo de Usuario;

-: dividir el ﬂujo de paquetes de datos asociado a la llamada en un ﬂujo de paquetes de datos principal que va a transmitirse a través de los medios de conexión radio del controlador de red principal y al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario que va a transmitirse a través de la conexión radio del al menos un controlador de red secundario;

-: transmitir el al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario a través de los medios de conexión a partir del controlador de red principal al al menos un controlador de red secundario;

-: de otro modo, transmitir el ﬂujo de paquetes de datos completo de la llamada por los medios de conexión radio del controlador de red principal con el Equipo de Usuario.

Un último aspecto de la invención trata de un programa informático que comprende medios de código de programa que ejecutan el procedimiento descrito anteriormente, al cargarse en medios de procesamiento de un controlador de red (controlador de RAT principal).

La invención funciona tanto en enlace descendente (recibir y combinar paquetes de datos en el UE) como en el enlace ascendente (transmitir paquetes de datos a partir del UE a través de cualquiera de las conexiones radio establecidas sobre cualquiera de las Tecnologías de Acceso Radio soportadas que selecciona el controlador de RAT principal según las mediciones radio realizadas por el UE).

Una ventaja fundamental de la presente invención es la consecución de rendimiento global de plano de usuario superior a la vez que se maximiza la capacidad de tráﬁco disponible sobre las diferentes bandas de frecuencia/Tecnologías de Acceso Radio.

Descripción de los dibujos

Para completar la descripción que está realizándose y con el objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, según un ejemplo preferido de una realización práctica de la misma, acompañando a dicha descripción como una parte integral de la misma, se proporciona un conjunto de dibujos en el que, a modo de ilustración y no de forma restrictiva, se ha representado lo siguiente:

ﬁgura 1. -Muestra una arquitectura de bloque de un sistema para transmitir ﬂujos de datos sobre múltiples Tecnologías de Acceso Radio, según una realización preferida de la invención.

Figura 2. -Muestra una representación de pila de protocolo de las entidades de red involucradas en el sistema para transmitir ﬂujos de datos sobre múltiples Tecnologías de Acceso Radio, según una posible realización de la invención.

Figura 3. -Muestra una representación de pila de protocolo de las entidades de red involucradas en el sistema para transmitir ﬂujos de datos sobre múltiples Tecnologías de Acceso Radio, según otra posible realización de la invención.

Figura 4. -Muestra una representación esquemática de mapeo de canal entre Tecnologías de Acceso Radio en enlace ascendente, según una posible implementación.

Figura 5. -Muestra una representación esquemática de mapeo de canal entre Tecnologías de Acceso Radio en enlace descendente, según una posible implementación.

Figura 6. -Muestra un diagrama de ﬂujo de mensaje del procedimiento para transmitir ﬂujos de datos sobre múltiples Tecnologías de Acceso Radio, según una realización preferida de la invención.

Descripción detallada de la invención

La ﬁgura 1 muestra una arquitectura de red conforme a 3GPP y que implementa el impulso de rendimiento global a través de ﬂujos de datos en paralelo multi-RAT propuestos en este caso. La red comprende una red central 10 conectada a través de una interfaz de conmutación de paquete central 20, por ejemplo, luPS especiﬁcada por la interfaz Gb o 3GPP de GPRS de 2G o la interfaz S1 en LTE, a un controlador de red principal 11 que es, en un ejemplo preferido, un RNC de 3G. La red central 10 sirve como pasarela a Internet, conectando el RNC a un SGSN/GGSN,realiza el control de sesión y radiomensajería o radiobúsqueda (paging), y está a cargo de la señalización ÑAS. El controlador de red principal 11 realiza señalización de Control de Recurso Radio, Gestión de Recurso Radio y Gestión de movilidad y las funciones de Control de Enlace Radio, con el ﬁn de establecer la conexión de contexto de PDP con la Red Central 10. La red comprende además al menos un controlador de red secundario 12 que tiene las mismas funcionalidades que el controlador principal 11 anteriormente mencionado y conecta con la Red Central 10 a través de dicho controlador principal 11, usando una interfaz de tipo lur 22 deﬁnida para la señalización y plano de usuario de la comunicación, interna o externa, entre el par de controladores principal 11 y secundario 12. Cada controlador principal 11 y secundario 12 gestiona una o más estaciones base, 14, 14’, 15, con su tecnología de acceso radio respectiva, a través de la interfaz normalizada correspondiente 21, 23; por ejemplo, Abis si la estación base es BTS de 2G controlada por un BSC que actúa como controlador principal o secundario, lub para NodoB controlado por RNC de 3G o la interfaz interna de eNodoB en LTE.

Por ejemplo, las entidades de red mostradas en la ﬁgura 1, dependiendo de las tecnologías de acceso radio soportadas, pueden ser:

-: los controladores 11 y 12 respectivamente de tecnologías de acceso radio principal y secundaria: el BSC en 2G, el RNC en 3G y el eNodoB en LTE;

-: las estaciones base 14, 14’, 15, respectivamente, de tecnologías de acceso radio principal y secundaria: el BTS en RAN de 2G, el NodoB en FDD de 3G o UTRAN de TDD, el eNodoB en el sistema LTE de TDD o FDD.

El controlador principal 11 está conectado a cada controlador secundario 12 a través de la interfaz 22 que lleva la señalización, para establecer y controlar la llamada multi-RAT, así como proporciona los datos de Plano de usuario para el ﬂujo secundario establecido a través de la RAT secundaria.

Las otras interfaces, respectivamente con la Red Central 10 y el Equipo de Usuario (UE) 13, son las interfaces convencionales deﬁnidas en la arquitectura de 2G o 3G o LTE.

El UE 13 es un terminal de usuario con capacidad multi-RAT simultánea, dotado con un receptor/transmisor de RAT principal 13A y al menos un receptor/transmisor de RAT secundaria 13B.

La ﬁgura 2 muestra una posible implementación de las pilas de protocolo en los controladores principal y secundario 11, 12 para el encaminamiento de datos en un escenario de red en el que la RAT principal gestionada por el controlador principal 11 es WCDMA de 3G, la RAT secundaria proporcionada por el controlador secundario 12 es LTE y todos los nodos de RAN reciben paquetes de IP desde el SGSN/GGSN de la Red Central 10. En este ejemplo, estos controladores principal y secundario 11,12 tienen un capa de protocolo común 30 que es la capa de IP, de modo que los paquetes de IP entrantes a partir de la Red Central 10 se envían mediante el controlador principal 11, es decir, el RNC, al NodoB a través de la interfaz lub y, a través de la interfaz 22, se envían al controlador secundario 12 hacia el eNodoB. La cantidad de paquetes que va a enviarse hacia la capa física de WCDMA 33 de la RAT principal o la capa física de OFDMA (33’) de la RAT secundaria, a través de las capas RLC-3G/MAC-3G y las capas RLC-LTE/MAC-LTE 31, 32, 31’, 32’ respectivamente, se ajusta de manera dinámica mediante el RNC, por ejemplo, según la realimentación de información de control de ﬂujo recibida a través de la interfaz de RNC-eNodoB. Siempre que queden paquetes erróneos después de la retrasmisión de RLC, lo que es poco frecuente, esos paquetes se manejan mediante las capas de aplicación anteriores, normalmente activando retransmisiones de TCP. El Protocolo de Convergencia de Datos de Paquete, PDCP, puede usarse para comprimir las cabeceras de IP mediante el controlador principal (11). Como un ejemplo, en el caso de usar 3G como RAT principal y LTE como RAT secundaria, es necesario realizar una compresión de cabeceras de IP en la RAT principal mediante el RNC, ya que esta funcionalidad en LTE está incluida en Nodos de Red Central pero no en el eNodoB. Por tanto, el RNC como controlador principal 11 actúa como un encaminador que recibe el ﬂujo de IP a través de la interfaz luPS y retransmite los paquetes de IP dividiendo el ﬂujo de datos entre el RLC-3G y el RLC-LTE para enviarse al NodoB y al eNodoB. Por lo tanto, en este caso, la combinación de datos se lleva a cabo por encima de las capas de RLC.

Otra posible implementación consiste en combinar los datos a partir de paquetes de IP del mismo contexto de PDP por debajo del nivel de RLC, como se realiza por las pilas de protocolo mostradas en la ﬁgura 3. La RAT principal preferida es WCDMA de 3G y la RAT secundaria es LTE. El RNC es el nodo de controlador dotado de capa de IP como capa de protocolo común 30 entre las entidades de los controladores principal y secundario 11, 12 y un protocolo común para la parte radio 31 que es la capa de 3G de RLC. En este caso, el RNC que desempeña el papel de controlador principal 11 encamina aunque también combina a su vez los datos recibidos a partir de la Red Central 10. El RNC está transmitiendo normalmente alguna de las PDU de RLC de 3G y otro ﬂujo de datos de PDU se encamina entonces al eNodoB, que encapsula las PDU de RLC de 3G sobre la capa de MAC-LTE. Entonces el UE 13 toma todas las PDU de RLC de 3G a medida que se enumeran y reordenan, con el ﬁn de reconstruir los paquetes a partir de las dos RAT diferentes usadas para encaminamiento de datos en el ﬂujo de datos de paquetes de IP original. Básicamente, en esta implementación preferida, el RNC mapea los canales de 3G de RLC en los Canales de Transporte de LTE: en enlace ascendente, como se muestra en la ﬁgura 4, el Canal Compartido de Enlace Ascendente (UL-SCH) en LTE deﬁnido por la Especiﬁcación Técnica 36.300 de las normas de 3GPP puede mapearse en el canal lógico de 3G de enlace ascendente que lleva el Canal de Tráﬁco Dedicado (DTCH). La ﬁgura 5 muestra el mapeo en enlace descendente, el Canal de Tráﬁco Dedicado (DTCH) de 3G mapea en el Canal Compartido de Enlace Descendente (DL-SCH) usado como canal de transporte en LTE.

La ﬁgura 6 muestra un diagrama de los mensajes intercambiados por las entidades de red en el proceso de señalización de establecimiento de llamada para la transmisión propuesta de multi-RAT.

1) El establecimiento de llamada 40 y la transferencia de plano de usuario 41 se llevan a cabo normalmente entre el controlador de red principal 11 y el UE 13. Durante todo el establecimiento de conexión de RRC del establecimiento de llamada 40, el UE 13 envía un mensaje de señalización con un campo de capacidades de UE de 3GPP que incluye un nuevo Elemento de Información (IE) que indica la capacidad de UE para soportar un multimodo o llamada de RAT dual en general, y que indica las bandas de frecuencia en las que se lleva a cabo la transmisión/recepción de multi-RAT.

2) El establecimiento de la llamada, o establecimiento de llamada 40, sobre una RAT principal se procesa como es habitual, incluyendo establecimiento de contexto de PDP, Autenticación y los procedimientos normales ejecutados por los Nodos de Red Central 10 que están conectados al controlador principal 11. El controlador principal 11, RNC en el caso de 3G, también interviene normalmente en todos los procedimientos para establecimiento de llamada 40, incluyendo el cifrado, sobre su RAT principal.

3) El controlador principal 11 busca información en las celdas que pertenecen a otras RAT que pueden proporcionar cobertura al UE 13. Esto se consigue usando una orden de control de medición de 3GPP convencional 42 para solicitar al UE 13 que realice mediciones radio sobre las celdas de las diferentes RAT que son celdas vecinas de la que actualmente proporciona servicio a este UE 13. El UE 13 toma mediciones de señal radio de celdas próximas y compara estas medidas de celda entre sí y con la señal radio de la celda actual con el ﬁn de determinar qué celda proporciona la mejor calidad/intensidad de señal. Las mediciones radio típicas pueden incluir: en 3G, la energía por fragmento de código (Ec) y la densidad de potencia de ruido espectral (No) recibida por el UE 13 para determinar la proporción Ec/No, pueden medirse también RSSI o pérdida de trayectoria; en 2G, el UE 13 mide la intensidad de señal recibida (RxLev).

4) El controlador principal 11 recupera información en la carga disponible 44 en las diferentes celdas de RAT cuya calidad de cobertura es superior a un umbral de calidad mínimo. La recuperación de información implica entrar en contacto a través de un conjunto de interfaces con los controladores secundarios 12, por ejemplo, los eNodoB en el caso de LTE y los BSC en el caso de 2G/EDGE, bajo los cuales se manejan las celdas con cobertura relevante para el UE.

5) El controlador principal 11 decide, basándose en el informe de medición recibido 43 desde el UE 13 y la respuesta de información de carga 45 desde cada controlador secundario 12, si un segundo, o tercer ﬂujo de datos ha de establecerse, basándose en toda la información recibida.

6) Si el controlador principal 11 decide usar una RAT secundaria o más, se notiﬁca al UE 13 para que active el segundo receptor 46, o los receptores necesarios, sobre una banda, frecuencia y celda especíﬁcas.

7) Al mismo tiempo, el controlador principal 11 envía una petición a los controladores secundarios seleccionados 12 para establecer una conexión 47 entre ellos para una transmisión de plano de usuario a un UE especíﬁco 13, así como para enviar un mensaje de radiobúsqueda o radiomensajería 48 (paging) al grupo de radiomensajería al que pertenece el UE seleccionado 13.

8) Cada controlador secundario 12 envía el paging o mensaje de radiomensajería al UE 13, el UE 13 responde como para un procedimiento de establecimiento de llamada normal 49 deﬁnido en la RAT usado por el controlador secundario 12, se envía un mensaje 50 desde el controlador secundario al controlador principal para ﬁnalmente establecer una conexión Radio entre el UE 13 y cada controlador secundario 12 seleccionado para llevar parte del ﬂujo de datos. La transferencia de datos de plano de usuario 51 pasa normalmente entre el UE 13 y cada controlador secundario 12. El UE 13 recibe la información del establecimiento de canal y, como en el ejemplo de la ﬁgura 3, esta información se mapea directamente a la misma capa que recibe las PDU de RLC en el controlador principal 11. También, cada controlador secundario 12 ejecuta su procedimiento de cifrado. Una vez completado, las señales de controlador secundario 12 indica que está listo para recibir datos al controlador principal 11.

9) El controlador principal 11 comienza a encaminar alguno de los paquetes recibidos a partir de la red central 10, por SGSN/GGSN, a cada controlador secundario 12 con el que se establece conexión, a través de la interfaz establecida entre ellos.

10) Una vez recibidos, los paquetes se combinan mediante el UE 13.

Obsérvese que en este texto, el término “comprende” y sus derivaciones (tales como “que comprende”, etc.) no

deben entenderse con un sentido excluyente, es decir, estos términos no deben interpretarse como que excluyen la

posibilidad de poder incluir en lo descrito y deﬁnido otros elementos, etapas, etc.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio, caracterizado porque comprende:

-

establecer conexiones radio con un mismo Equipo de Usuario (13) simultáneas sobre una pluralidad de diferentes Tecnologías de Acceso Radio,

-

transmitir datos sobre las diferentes Tecnologías de Acceso Radio hacia el mismo Equipo de Usuario (13),

-

combinar en el mismo Equipo de Usuario (13) todos los datos transmitidos a través de un contexto de PDP único.
2.

Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el contexto de PDP único y una conexión radio se establecen en primer lugar sobre una Tecnología de Acceso Radio principal y luego se establece al menos una conexión radio sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria, diferente de la Tecnología de Acceso Radio principal, y bajo el mismo contexto de PDP.
3.

Procedimiento según la reivindicación 2, en el que la al menos una conexión radio sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria, se establece sólo si se encuentra una celda adecuada con calidad de señal radio que supera un umbral de calidad mínimo.
4.

Procedimiento según la reivindicación 2, que comprende además enviar al Equipo de Usuario (13) una petición para realizar mediciones radio en celdas capaces de proporcionar cobertura de servicio relevante al Equipo de Usuario

(13) sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria.
5.

Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la al menos una conexión radio sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria, se establece sólo si existe al menos una celda con una calidad de señal radio medida que supera un umbral de calidad mínimo y al mismo tiempo con una carga medida de la celda que es inferior a un umbral de carga máximo.
6.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones2a5,enelque establecer al menos una conexión radio sobre al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria comprende las etapas de:

-

establecer una conexión para una transmisión de plano de usuario de paquetes de datos bajo el mismo contexto de PDP entre un controlador de red principal (11) de la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos un controlador de red secundario (12) de la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-

ordenar, a través del controlador de red principal (11), al Equipo de Usuario (13) que active una llamada multi-RAT con un ﬂujo de paquetes de datos inicial en una celda, banda y frecuencia seleccionadas de la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria que usa el mismo contexto de PDP;

-

ordenar, a través del controlador de red principal (11), al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio entre dicho al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13);

-

dividir el ﬂujo de paquetes de datos inicial de la llamada en un ﬂujo de paquetes de datos principal a transmitir sobre la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario a transmitir sobre la al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-

ordenar al Equipo de Usuario (13) que combine todos los paquetes de datos a partir de los ﬂujos de paquetes de datos principal y secundario con el ﬁn de reconstruir el ﬂujo de paquetes de datos inicial.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, que comprende además, después de ordenar al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio, las etapas siguientes:

-

enviar un mensaje de radiomensajería a partir del al menos un controlador de red secundario (12) al Equipo de Usuario 13;

-

establecer una conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13).
8. Procedimiento según la reivindicación 7, que comprende además, después de dividir el ﬂujo de paquetes de datos inicial, encaminar el ﬂujo de paquetes de datos secundario a través de la conexión entre el controlador de red principal (11) y el controlador de red secundario (12).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, que comprende además transmitir el ﬂujo de paquetes de datos principal a través de la conexión radio entre el controlador de red principal (11) y el Equipo de Usuario (13) y el al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario a través de la conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario

(12) y el Equipo de Usuario (13).
10.

Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además transmitir paquetes de datos a partir del Equipo de Usuario (13) sobre el enlace ascendente a través de cualquiera de las conexiones radio establecidas sobre cualquiera de las Tecnologías de Acceso Radio soportadas.
11.

Sistema para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio, que comprende:

-

un controlador de red principal (11) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio principal con un Equipo de Usuario capaz de llamada multi-RAT (13) que soporta la Tecnología de Acceso Radio principal y al menos una Tecnología de Acceso Radio secundaria diferente de la Tecnología de Acceso Radio principal;

-

al menos un controlador de red secundario (12) que comprende medios de conexión radio sobre una Tecnología de Acceso Radio secundaria con el Equipo de Usuario 13;

caracterizado porque comprende además medios de conexión entre el controlador de red principal (11) y el al menos un controlador de red secundario (12);

y porque el controlador de red principal 11 está conﬁgurado para:

-

enviar por los medios de conexión radio al Equipo de Usuario (13) una petición para recuperar mediciones radio en celdas que pueden proporcionar cobertura al Equipo de Usuario (13) sobre la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-

comparar las mediciones radio con un umbral de calidad de cobertura;

-

recuperar mediciones de carga en las celdas cuyas mediciones radio son superiores al umbral de calidad de cobertura;

-

comparar las mediciones de carga con un umbral de carga y, si unas mediciones de carga en las celdas de una Tecnología de Acceso Radio secundaria con mediciones radio superiores al umbral de calidad de cobertura son inferiores al umbral de carga:

-

ordenar al Equipo de Usuario (13) por los medios de conexión radio que active llamada multi-RAT en una celda, banda y frecuencia seleccionadas de la Tecnología de Acceso Radio secundaria;

-

ordenar por los medios de conexión al al menos un controlador de red secundario (12) que establezca una conexión radio entre el al menos un controlador de red secundario (12) y el Equipo de Usuario (13);

-

dividir el ﬂujo de paquetes de datos asociado a la llamada en un ﬂujo de paquetes de datos principal a transmitir a través de los medios de conexión radio del controlador de red principal (11) y al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario a transmitir a través de la conexión radio del al menos un controlador de red secundario (12);

-

transmitir el al menos un ﬂujo de paquetes de datos secundario a través de los medios de conexión a partir del controlador de red principal (11) al al menos un controlador de red secundario (12);

-

de otro modo, transmitir el ﬂujo de paquetes de datos completo de la llamada por los medios de conexión radio del controlador de red principal (11) con el Equipo de Usuario (13).
12.

Sistema según la reivindicación 11, en el que el controlador de red principal 11 y el controlador de red secundario 12 se seleccionan a partir de un BSC de 2G, un RNC de 3G y un eNodoB de LTE.
13.

Controlador de red, caracterizado por comprender medios de procesamiento conﬁgurados para implementar el procedimiento deﬁnido en cualquiera de las reivindicaciones6a9.
14.

Controlador de red según la reivindicación 13, que se selecciona a partir de un BSC de 2G, un RNC de 3G y un eNodoB de LTE.
15.

Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa que, al cargarse en medios de procesamiento de un controlador de red, hacen que dichos medios de código de programa ejecuten el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones6a9.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 200930632

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 27.08.2009

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : H04W76/02 (2009.01) H04B7/02 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

WO 2007028717 A1 (SIEMENS AG et al.) 15.03.2007, todo el documento. 1-15

X

LUO J et al.: "Investigation of Radio Resource Scheduling In WLANs Coupled With 3G Cellular Network", IEEE Communication Magazine, IEEE Service Center, Piscataway, US, vol. 41, no. 6, 1 Junio 2003 (01.03.2006), páginas 108-115, ISSN: 0163-6804. Páginas 108-110 y 112-113. 1,2

X

MARTIN JOHNSSON et al.: "Ambient Networks -A Framework for Multi-Access Control in Heterogeneous Networks", 2006 IEEE 64th Vehicular Technology Conference: VTC 2006-FALL; 25-28 Septiembre 2006, Montreal, Quebec, Canada, Piscataway, NJ: IEEE Operations Center, 1 Septiembre 2006 (01.09.2006), páginas 1-5, ISBN: 978-1-4244-0062-1. Todo el documento. 1-15

A

WO 2008008145 A2 (INTERDIGITAL TECH CORP et al.) 17.01.2008, párrafos [0010-0014],[0035-0040]. 1-15

A

H3G: "Multiplexing of different Media Components within a single PDP context", 3GPP DRAFT; N3-020222, 3RD Generation Partnership Project (3GPP), Mobile Competence Centre; 650, Route Des Lucioles; F-06921 Sophia-Antipolis CEDEX; Francia, vol. CN WG3, Fort Lauderdale, USA; 20020417, 17 Abril 2002 (17.04.2002). Introducción. 1-15

A

EP 1549089 A1 (CIT ALCATEL) 29.06.2005, todo el documento. 1-15

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 22.06.2011

Examinador M. Rivas Saiz Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 200930632

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W, H04B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INSPEC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930632

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 22.06.2011

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-15 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 1-15 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 200930632

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

WO 2007028717 A1 (SIEMENS AG et al.) 15.03.2007
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

El documento D01 se considera el más próximo del estado de la técnica a la invención solicitada. Con relación a la reivindicación 1, D01 describe un procedimiento para transmitir paquetes de datos en redes multi-RAT que soportan múltiples Tecnologías de Acceso Radio (página 1 líneas 19 a 24), caracterizado porque comprende: -establecer conexiones radio con un mismo Equipo de Usuario simultáneas sobre una pluralidad de diferentes Tecnologías de Acceso Radio (página 1 líneas 19 a 24) -transmitir datos sobre las diferentes Tecnologías de Acceso Radio hacia el mismo Equipo de Usuario (página 2 líneas 12 a 16) -combinar en el mismo Equipo de Usuario todos los datos transmitidos (página 1 líneas 19 a 24).

La diferencia entre el documento D01 y la reivindicación 1 es que en la reivindicación 1 se indica que los datos se transmiten a través de un contexto PDP único. En D01 la transmisión se realiza con recursos de diferentes redes que tengan atributos comunes de calidad de servicio (página 9 líneas de la 5 a la 32). Tal como se indica en las página 16 línea 32 a la página 17 línea 10 un conjunto de enlaces de radio de diferentes RAT se agrupan conforme a la los atributos QoS.

La solicitud no clarifica que implica exactamente un único contexto PDP en un entorno multi-RAT, por ejemplo a nivel de direcciones, RABs ... . Cómo consecuencia, no se aprecia cual es el efecto técnico derivado de esta diferencia puesto que en D01 existe un nodo central del control de las redes, se establecen las conexiones radio con atributos de calidad de servicio comunes y los datos se dividen a nivel MAC donde se forma un interfaz entre el control del enlace lógico y la capa física del nodo. Por tanto se concluye que la reivindicación 1 no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.).

Las reivindicaciones 2, 3,4 y 5 no implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.) al estar descritas en D01: reivindicación 2: páginas 22 línea 29 a página 23 línea 11, reivindicación 3: páginas 22 línea 29 a página 23 línea 11, reivindicación 4: página 23 línea 29 a página 24 línea 5, reivindicación 5: página 32 líneas de la 13 a la 23.

La reivindicación 6 está divulgada en D01 páginas 1 líneas 19 a 29, página 5 líneas 12 a 16 y página 14 líneas de la 11 a la 46 y página 15 líneas de la 11 a la 26.

La reivindicación 7 carece de actividad inventiva puesto que el envío de un mensaje de radio mensajería desde un controlador de red a un equipo de usuario y el establecimiento de la conexión es una técnica habitual para realizar una conexión.

Las reivindicaciones 8 y 9 están descritas en D01 ya que el flujo se encamina a través de la conexión entre los controladores de red y de ahí al equipo de usuario (página 14 líneas de la 11 a la 46 y página 15 líneas de la 11 a la 26). De la misma manera en las página 30 líneas 28 a 30 se indica la comunicación en el enlace ascendente. Como consecuencia las reivindicaciones 8 a 10 no implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.).

La reivindicación 11 es una reivindicación de sistema con un controlador de red principal y uno secundario caracterizados por medios configurados para la realización de método anterior. El documento D01 define un sistema que realiza el método anterior por tanto es sistema de la reivindicación 11 no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.). La reivindicación 12 está descrita en D01 la página 14 líneas 19 a 23 y no cumple el requisito de actividad inventiva (Artículo 8 LP.).

Las reivindicaciones 13 a 15 definen un controlador de red y un programa informático caracterizado por imprentar el método de las reivindicaciones anteriores. Por consiguiente dichas reivindicaciones tampoco implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.).

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4