Entregar - Handover

Para otros usos, consulte Traspaso (desambiguación) .
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En las telecomunicaciones celulares , el traspaso o transferencia es el proceso de transferir una llamada en curso o una sesión de datos desde un canal conectado a la red central a otro canal. En las comunicaciones por satélite , es el proceso de transferir la responsabilidad del control por satélite de una estación terrena a otra sin pérdida o interrupción del servicio.

Terminología

El inglés americano utiliza el término handoff , que se utiliza con mayor frecuencia en algunas organizaciones estadounidenses como 3GPP2 y en tecnologías originadas en Estados Unidos como CDMA2000 . En inglés británico, el término traspaso es más común y se usa en organizaciones internacionales y europeas como ITU-T , IETF , ETSI y 3GPP , y está estandarizado dentro de estándares de origen europeo como GSM y UMTS . El término traspaso es más común en publicaciones y literatura de investigación académica, mientras que traspaso es un poco más común dentro de las organizaciones IEEE y ANSI .

Propósito

En telecomunicaciones puede haber diferentes motivos por los que se puede realizar un traspaso:

  • cuando el teléfono se aleja del área cubierta por una celda y entra en el área cubierta por otra celda, la llamada se transfiere a la segunda celda para evitar la terminación de la llamada cuando el teléfono sale del alcance de la primera celda;
  • cuando la capacidad para conectar nuevas llamadas de una celda determinada se agota y una llamada nueva o existente de un teléfono, que se encuentra en un área superpuesta por otra celda, se transfiere a esa celda para liberar algo de capacidad en el primera celda para otros usuarios, que solo pueden conectarse a esa celda;
  • En redes que no son CDMA , cuando el canal utilizado por el teléfono es interferido por otro teléfono que usa el mismo canal en una celda diferente, la llamada se transfiere a un canal diferente en la misma celda oa un canal diferente en otra celda para evitar la interferencia;
  • de nuevo en redes que no son CDMA, cuando el comportamiento del usuario cambia, por ejemplo, cuando un usuario que viaja rápido, conectado a una celda grande tipo paraguas, se detiene, la llamada puede transferirse a una macrocélula más pequeña o incluso a una microcélula en para liberar capacidad en la celda paraguas para otros usuarios que viajan rápidamente y para reducir la interferencia potencial a otras celdas o usuarios (esto también funciona a la inversa, cuando se detecta que un usuario se mueve más rápido que un cierto umbral, la llamada puede ser transferido a una celda de tipo paraguas más grande para minimizar la frecuencia de los traspasos debido a este movimiento);
  • en las redes CDMA se puede inducir un traspaso (ver más abajo) para reducir la interferencia a una celda vecina más pequeña debido al efecto " cerca-lejos " incluso cuando el teléfono todavía tiene una excelente conexión con su celda actual.

La forma más básica de traspaso es cuando una llamada telefónica en curso se redirige desde su celda actual (llamada fuente ) a una nueva celda (llamada destino ). En las redes terrestres, las células de origen y de destino pueden ser servidas desde dos sitios de célula diferentes o desde un mismo sitio de célula (en el último caso, las dos células se denominan normalmente dos sectores en ese sitio de célula). Un traspaso de este tipo, en el que el origen y el objetivo son células diferentes (incluso si están en el mismo sitio de célula) se denomina traspaso entre células . El propósito del traspaso entre celdas es mantener la llamada mientras el abonado sale del área cubierta por la celda de origen y entra en el área de la celda de destino.

Es posible un caso especial, en el que la fuente y el destino son una y la misma celda y solo se cambia el canal utilizado durante el traspaso. Un traspaso de este tipo, en el que no se cambia la célula, se llama intracelular de traspaso. El propósito del traspaso intracelular es cambiar un canal, que puede sufrir interferencias o desvanecerse con un nuevo canal más claro o con menos desvanecimiento.

Tipos

Además de la clasificación anterior de inter-célula y de células intra clasificación de traspasos, sino que también se pueden dividir en traspasos duros y blandos:

Entrega dura
Es uno en el que se libera el canal de la celda de origen y solo entonces se activa el canal de la celda de destino. Por lo tanto, la conexión con la fuente se interrumpe antes o "cuando" se establece la conexión con el destino; por esta razón, estos traspasos también se conocen como ruptura antes de realizar . Los traspasos duros están pensados ​​para ser instantáneos para minimizar la interrupción de la llamada. Los ingenieros de redes perciben un traspaso difícil como un evento durante la llamada. Requiere el menor procesamiento por parte de la red que proporciona el servicio. Cuando el móvil está entre estaciones base, entonces el móvil puede cambiar con cualquiera de las estaciones base, por lo que las estaciones base rebotan el enlace con el móvil hacia adelante y hacia atrás. A esto se le llama "ping-pong".
Entrega suave
Es uno en el que el canal de la celda de origen se retiene y se utiliza durante un tiempo en paralelo con el canal de la celda de destino. En este caso, la conexión con el destino se establece antes de que se interrumpa la conexión con la fuente, por lo que este traspaso se denomina hacer antes de romper . El intervalo durante el cual las dos conexiones se utilizan en paralelo puede ser breve o sustancial. Por esta razón, los ingenieros de redes perciben el traspaso suave como un estado de la llamada, más que como un evento breve. Los traspasos suaves pueden implicar el uso de conexiones a más de dos celdas: las conexiones a tres, cuatro o más celdas se pueden mantener mediante un teléfono al mismo tiempo. Cuando una llamada se encuentra en un estado de transferencia suave, la señal del mejor de todos los canales utilizados se puede utilizar para la llamada en un momento dado o todas las señales se pueden combinar para producir una copia más clara de la señal. Esto último es más ventajoso, y cuando dicha combinación se realiza tanto en el enlace descendente ( enlace directo ) como en el enlace ascendente ( enlace inverso ), el traspaso se denomina más suave . Los traspasos más suaves son posibles cuando las células implicadas en los traspasos tienen un único sitio celular.

El traspaso también se puede clasificar sobre la base de las técnicas de traspaso utilizadas. A grandes rasgos, se pueden clasificar en tres tipos:

  1. Traspaso controlado por red
  2. Traspaso asistido por teléfono móvil
  3. Traspaso controlado móvil

Comparación

Una ventaja del traspaso duro es que en cualquier momento una llamada utiliza un solo canal. El evento de traspaso duro es de hecho muy corto y, por lo general, el usuario no lo percibe. En los antiguos sistemas analógicos se podía escuchar como un clic o un pitido muy corto; en los sistemas digitales es imperceptible. Otra ventaja del hard traspaso es que el hardware del teléfono no necesita ser capaz de recibir dos o más canales en paralelo, lo que lo hace más económico y sencillo. Una desventaja es que si falla un traspaso, la llamada puede interrumpirse temporalmente o incluso terminar de forma anormal. Las tecnologías que utilizan traspasos duros suelen tener procedimientos que pueden restablecer la conexión con la celda de origen si no se puede establecer la conexión con la celda de destino. Sin embargo, es posible que no siempre sea posible restablecer esta conexión (en cuyo caso la llamada terminará) e incluso cuando sea posible, el procedimiento puede provocar una interrupción temporal de la llamada.

Una ventaja de los traspasos suaves es que la conexión con la celda fuente se interrumpe solo cuando se ha establecido una conexión fiable con la celda objetivo y, por lo tanto, las posibilidades de que la llamada finalice de forma anormal debido a traspasos fallidos son menores. Sin embargo, una ventaja mucho mayor proviene del mero hecho de que se mantienen simultáneamente los canales en múltiples celdas y la llamada solo podría fallar si todos los canales se interfieren o se atenúan al mismo tiempo. El desvanecimiento y la interferencia en diferentes canales no están relacionados y, por lo tanto, la probabilidad de que se produzcan en el mismo momento en todos los canales es muy baja. Por tanto, la fiabilidad de la conexión aumenta cuando la llamada se encuentra en un traspaso suave. Debido a que en una red celular la mayoría de los traspasos ocurren en lugares con poca cobertura, donde las llamadas frecuentemente se vuelven poco confiables cuando su canal se interfiere o se desvanece, los traspasos suaves traen una mejora significativa a la confiabilidad de las llamadas en estos lugares al hacer la interferencia. o el desvanecimiento en un solo canal no es crítico. Esta ventaja tiene el costo de un hardware más complejo en el teléfono, que debe ser capaz de procesar varios canales en paralelo. Otro precio a pagar por los traspasos suaves es el uso de varios canales en la red para soportar una sola llamada. Esto reduce el número de canales libres restantes y, por lo tanto, reduce la capacidad de la red. Al ajustar la duración de los traspasos suaves y el tamaño de las áreas en las que ocurren, los ingenieros de redes pueden equilibrar el beneficio de la confiabilidad adicional de las llamadas con el precio de la capacidad reducida.

Posibilidad

Si bien, en teoría, los traspasos suaves son posibles en cualquier tecnología, analógica o digital, el costo de implementarlos para tecnologías analógicas es prohibitivamente alto y ninguna de las tecnologías que tuvieron éxito comercial en el pasado (por ejemplo , AMPS , TACS , NMT , etc.) Esta característica. De las tecnologías digitales, las basadas en FDMA también enfrentan un mayor costo para los teléfonos (debido a la necesidad de tener múltiples módulos de radiofrecuencia en paralelo) y las basadas en TDMA o una combinación de TDMA / FDMA, en principio, no permiten tanto implementación costosa de traspasos suaves. Sin embargo, ninguna de las tecnologías 2G (segunda generación) tiene esta característica (por ejemplo, GSM, D-AMPS / IS-136 , etc.). Por otro lado, todas las tecnologías basadas en CDMA, 2G y 3G (tercera generación), tienen traspasos suaves. Por un lado, esto se ve facilitado por la posibilidad de diseñar hardware de teléfono no tan caro que soporte traspasos suaves para CDMA y, por otro lado, esto es necesario por el hecho de que sin traspasos suaves, las redes CDMA pueden sufrir interferencias sustanciales que surgen debido a la falta de transferencia. -llamado efecto cerca-lejano .

En todas las tecnologías comerciales actuales basados en FDMA o en una combinación de TDMA / FDMA (por ejemplo, GSM, AMPS, IS-136 / DAMPS, etc.) cambiar el canal durante un traspaso duro se realiza cambiando el par de transmisión usado / recibir frecuencias .

Implementaciones

Para la realización práctica de traspasos en una red celular, a cada celda se le asigna una lista de posibles celdas objetivo, que se puede utilizar para transferir llamadas desde esta celda fuente a ellas. Estas posibles células objetivo se denominan vecinas y la lista se denomina lista de vecinos . Crear una lista de este tipo para una celda determinada no es trivial y se utilizan herramientas informáticas especializadas. Implementan diferentes algoritmos y pueden utilizarlos como datos de entrada de mediciones de campo o predicciones informáticas de la propagación de ondas de radio en las áreas cubiertas por las células.

Durante una llamada, se supervisan y evalúan uno o más parámetros de la señal en el canal en la celda fuente para decidir cuándo puede ser necesario un traspaso. Las direcciones de enlace descendente (enlace directo) y / o enlace ascendente (enlace inverso) pueden monitorizarse. El traspaso puede ser solicitado por el teléfono o por la estación base (BTS) de su celda fuente y, en algunos sistemas, por una BTS de una celda vecina. El teléfono y los BTS de las celdas vecinas monitorean las señales de los demás y los mejores candidatos objetivo se seleccionan entre las celdas vecinas. En algunos sistemas, principalmente basados ​​en CDMA, se puede seleccionar un candidato objetivo entre las células que no están en la lista de vecinos. Esto se hace en un esfuerzo por reducir la probabilidad de interferencia debido al efecto cercano-lejano antes mencionado.

En los sistemas analógicos los parámetros utilizados como criterios para solicitar un traspaso discontinuo son generalmente la recibida potencia de la señal y la recibida relación señal-ruido (este último puede estimarse en un sistema analógico mediante la inserción de tonos adicionales, con frecuencias a las afueras de la voz capturada -banda de frecuencia en el transmisor y evaluación de la forma de estos tonos en el receptor). En sistemas digitales que no son CDMA 2G, los criterios para solicitar un traspaso completo pueden basarse en estimaciones de la potencia de la señal recibida, la tasa de error de bit (BER) y la tasa de error / borrado de bloque (BLER), la calidad de voz recibida ( RxQual ), la distancia entre el teléfono y el BTS (estimado a partir del retardo de propagación de la señal de radio) y otros. En los sistemas CDMA, 2G y 3G, el criterio más común para solicitar un traspaso es la relación Ec / Io medida en el canal piloto ( CPICH ) y / o RSCP .

En los sistemas CDMA, cuando el teléfono en transferencia suave o más suave está conectado a varias celdas simultáneamente, procesa las señales recibidas en paralelo utilizando un receptor de rastrillo . Cada señal es procesada por un módulo llamado rake finger . Un diseño habitual de un receptor de rastrillo en teléfonos móviles incluye tres o más dedos de rastrillo usados ​​en estado de traspaso suave para procesar señales de tantas celdas y un dedo adicional usado para buscar señales de otras celdas. El conjunto de células, cuyas señales se utilizan durante un traspaso suave, se denomina conjunto activo . Si el dedo de búsqueda encuentra una señal suficientemente fuerte (en términos de alto Ec / Io o RSCP) de una nueva celda, esta celda se agrega al conjunto activo. Las celdas en la lista de vecinos (llamadas en el conjunto vecino CDMA ) se verifican con más frecuencia que el resto y, por lo tanto, es más probable un traspaso con una celda vecina; sin embargo, también se permite un traspaso con otras celdas fuera de la lista de vecinos (a diferencia de GSM, IS-136 / DAMPS, AMPS, NMT, etc.).

Razones del fracaso

Hay casos en los que una transferencia no tiene éxito. Se ha dedicado mucha investigación a este problema. La fuente del problema se descubrió a fines de la década de 1980. Debido a que las frecuencias no se pueden reutilizar en celdas adyacentes, cuando un usuario se mueve de una celda a otra, se debe asignar una nueva frecuencia para la llamada. Si un usuario se muda a una celda cuando todos los canales disponibles están en uso, la llamada del usuario debe finalizar. Además, existe el problema de la interferencia de señal donde las células adyacentes se dominan entre sí, lo que da como resultado la desensibilización del receptor.

Traspaso vertical

Artículo principal: Traspaso vertical

También hay traspasos entre tecnologías en los que la conexión de una llamada se transfiere de una tecnología de acceso a otra, por ejemplo, una llamada se transfiere de GSM a UMTS o de CDMA IS-95 a cdma2000 .

El estándar 3GPP UMA / GAN permite el traspaso GSM / UMTS a Wi-Fi y viceversa.

Priorización de transferencias

Los diferentes sistemas tienen diferentes métodos para manejar y gestionar la solicitud de transferencia. Algunos sistemas manejan el traspaso de la misma manera que manejan la nueva llamada de origen. En tal sistema, la probabilidad de que no se atienda la transferencia es igual a la probabilidad de bloqueo de una nueva llamada de origen. Pero si la llamada se termina abruptamente en medio de la conversación, es más molesto que el bloqueo de la nueva llamada original. Por lo tanto, para evitar esta terminación abrupta de la llamada en curso, la solicitud de transferencia de llamadas debe tener prioridad sobre la nueva llamada, esto se denomina priorización de transferencia.

Hay dos técnicas para esto:

Concepto de canal de guardia
En esta técnica, una fracción del total de canales disponibles en una celda se reserva exclusivamente para la solicitud de transferencia de llamadas en curso que pueden transferirse a la celda.
Hacer cola
La cola de transferencias es posible porque hay un intervalo de tiempo finito entre el momento en que el nivel de la señal recibida cae por debajo del umbral de transferencia y el momento en que la llamada finaliza debido a un nivel de señal insuficiente. El tamaño de la demora se determina a partir del patrón de tráfico de un área de servicio en particular.

Traspaso entre sistemas e intrasistema

Traspaso entre sistemas
  • Si durante una llamada en curso la unidad móvil se mueve de un sistema celular a un sistema celular diferente que está controlado por diferentes MTSO, un procedimiento de transferencia que se usa para evitar la caída de la llamada se denomina Transferencia entre sistemas.
  • Un MTSO participa en este sistema de transferencia. Cuando una señal móvil se debilita en una celda determinada y MTSO no puede encontrar otra celda dentro de su sistema a la que pueda transferir la llamada, entonces utiliza el traspaso entre sistemas.
  • Antes de la implementación de la transferencia entre sistemas, se debe verificar la compatibilidad de MTSO y, en la transferencia entre sistemas, la llamada local puede convertirse en una llamada de larga distancia.
Traspaso dentro del sistema
  • Si durante la llamada en curso la unidad móvil se mueve de un sistema celular a un sistema celular adyacente que está controlado por el mismo MTSO, un procedimiento de transferencia que se usa para evitar la caída de la llamada se denomina Transferencia dentro del sistema.
  • Un MTSO participa en este sistema de transferencia. Cuando una señal móvil se debilita en una celda determinada y MTSO encuentra otra celda dentro de su sistema a la que puede transferir la llamada, entonces utiliza el traspaso dentro del sistema.
  • En Intra System Handoff, las llamadas locales siempre son llamadas locales solo, ya que después de la transferencia también la llamada es manejada por el mismo MTSO.

Ver también

Referencias

  1. ^ a b c Guowang Miao , Jens Zander, Ki Won Sung y Ben Slimane, Fundamentos de las redes de datos móviles, Cambridge University Press, ISBN  1107143217 , 2016.

enlaces externos