El documento describe los conceptos clave de la gestión de recursos radio (RRM) en redes LTE. RRM incluye algoritmos para control de admisión, parámetros de calidad de servicio, adaptación de enlace y planificación dinámica. El objetivo principal de RRM es utilizar los recursos radio de manera eficiente mientras se maximiza la capacidad y garantiza la calidad de servicio para los usuarios.

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Gestión de
Recursos Radio
Claudia Milena Hernández Bonilla
Víctor Manuel Quintero Flórez
Contenido
– Introducción.
– Algoritmos RRM.
– Parámetros QoS y control de admisión.
– Adaptación del enlace y planificador dinámico.
– Gestión de Interferencia y configuración de
potencia.
4.1 Introducción
La gestión de recursos radio (RRM) debe
asegurar que:
• Los recursos radio sean utilizados eficientemente.
• Se maximice la capacidad.
• Se garantice calidad de servicio.
4.1 Introducción
• RRM no es una función única, está compuesta
por varias funciones que gestionan distintos
aspectos de la interfaz radio.
• Todas las funciones de RRM están localizadas
en el eNB.
4.2 Algoritmos RRM
• Packet Data Convergence Protocol (PDCP)

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4.2 Algoritmos RRM
Mecanismos semidinámicos: Nivel 3.
• Gestión de QoS, control de admisión,
planificación semipersistente. Usadas
principalmente para configurar nuevos flujos
de datos.
Funciones dinámicas rápidas: Nivel 1y 2.
• Gestión de HARQ, planificación dinámica de
paquetes, adaptación de enlace. Se realizan
cada TTI de 1ms.
4.2 Algoritmos RRM
• Gestión de CQI, procesa los reportes de CQI
(enlace de bajada) y las señales de referencia
(enlace de subida) desde usuarios activos en
la celda.
• Cada reporte es utilizado para planificación y
adaptación de enlace.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• El control de admisión se encarga de decidir si
una nueva petición de servicio para un usuario
es aceptada .
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• Cada vez que llega una nueva petición de
servicio con unos determinados
requerimientos de QoS, se comprueba si se
puede garantizar la QoS tanto para la nueva
conexión como para las conexiones
establecidas.
• En caso negativo, se deniega el servicio.
• Servicio portador EPS: transferencia de paquetes IP
que tiene asociados unos parámetros de QoS y la
plantilla o filtro de paquetes (Traffic Flow Template,
TFT) utilizada para seleccionar el flujo de paquetes IP
que debe recibir dicho trato de QoS.
• Constituye la unidad mínima de resolución para la
provisión de QoS: todos los paquetes IP asociados a
un mismo servicio portador EPS reciben el mismo
trato de QoS.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• En caso afirmativo, se admite el nuevo servicio 
se establece un nuevo servicio portador radio o
radio bearer.
• Las reglas exactas para el control de admisión son
definidas por los proveedores específicos, no
hacen parte del estándar.

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4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• Si se rechaza una petición, cuando existe capacidad
para ofrecer el servicio  el operador está
perdiendo eficiencia en el uso de la red  se
incrementa la tasa de bloqueo de acceso al servicio
insatisfacción de los usuarios.
• Si acepta una petición, cuando no habían recursos
suficientes para admitirla  degradación del servicio
para algunos usuarios  disminución del grado de
satisfacción de los usuarios de un operador.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• Cada portadora LTE tiene un conjunto de parámetros
QoS asignados.
• Todos los paquetes en la portadora tienen el mismo
tratamiento QoS.
• Es posible modificar los parámetros de QoS
dinámicamente.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
Parametros del Perfil de QoS de las portadoras
Prioridad de retención de asignación (Allocation and
Retention Priority ARP)
• Entero de 1 a 16, siendo 1 de mayor prioridad.
Determina la forma en la que se atienden las
peticiones.
• Luego las estrategias de control de acceso radio -
RAC usan otros parámetros  determinar si se
acepta una nueva petición de servicio (disponibilidad
de recursos radio y QoS solicitado).
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• La decisión de RAC se realiza en el enlace de subida
cuando el UE inicia una conexión de control de
recursos radio - RRC, por primera vez y en el enlace
de bajada cuando se establece una portadora.
• Finalmente, tras la aceptación y establecimiento de
una portadora, el parámetro ARP no afecta al control
de QoS durante la transmisión de paquetes.
• Este control se basa en parámetros como el QCI, GBR
y MBR.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
Parametros del Perfil de QoS de las portadoras
• Velocidad garantizada para enlace de subida y bajada
(Uplink/Downlink Guaranteed Bit Rate GBR).
• Máxima velocidad (Maximum Bit Rate MBR).
• Identificador de clase QoS (QoS Class Identifier QCI).

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4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• QCI: tasa de paquetes pérdidos, prioridad de
planificación, retardo de paquetes.
• El comportamiento esperado en términos de
prestaciones de QoS de un servicio portador
EPS depende del tipo de servicio final que se
curse a través de dicho servicio portador.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
Control de servicios portadores radio.
• Se encarga del establecimiento y liberación de RBs.
• Incluye el mantenimiento de la QoS asociada a los mismos
mientras dure la sesión.
• Debido a las condiciones cambiantes de propagación y tráfico
 garantizar continuidad del servicio de la mayoría de las
conexiones aunque ello suponga una ligera degradación de
otras  control de congestión.
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• ARP puede ser usado para control de congestión.
• Contiene dos campos adicionales pre-emption capability y
pre-emption vulnerability.
• Si el RB asociado podría ocupar recursos previamente
asignados a otros RBs de menor prioridad (campo pre-
emption capability activado)
• Si el RB asociado podría perder los recursos asignados para
admitir en su lugar a otros servicios de mayor prioridad
(campo pre-emption vulnerability activado).
4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
• En situaciones de emergencia o desastre, se pueden liberar
recursos para llamadas urgentes a través de la liberación de
los servicios portadores de menor prioridad.
• Servicios de video-llamada, donde la voz y el video se pueden
transmitir sobre servicios portadores de distinta prioridad
(prioridad alta para voz y baja para video).
• En caso de congestión, se perdería el video pero existiría
continuidad sobre el servicio de video-llamada a través de la
voz.

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4.3 Control de admisión y parámetros
QoS
Prioridad de la tasa de bits (Prioritized Bit Rate PBR)
• Empleado en el enlace de subida, para compartir los
recursos entre diferentes portadoras.
• Primero se atienden las portadoras en orden
descendente de acuerdo al PBR.
• Después se atienden en orden descendente de
acuerdo a la prioridad dada por otros recursos.
• El planificador asigna de forma dinámica recursos
radio a los usuarios.
• Decide qué usuarios van a transmitir, en qué recursos
de la interfaz radio, y el formato de modulación y
codificación.
• Considera los requisitos QoS asociados a las
portadoras radio, la calidad del canal para cada
terminal, el estado de los buffers.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
• El mínimo recurso radio asignable a un usuario es un
RB  planificador puede reaccionar a las rápidas
variaciones del canal radio.
• La planificación se realiza en el eNB, para el DL y
para el UL.
• Asegura ortogonalidad en las transmisiones, aunque
requiere señalización entre los usuarios y el eNB para
generar reportes sobre el estado del canal y del
buffer.
• eNB debe considerar preferencias de otros eNB para
coordinar sus decisiones y mitigar la interferencia
intercelular.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
En el enlace descendente, el planificador determina:
• Qué usuarios transmiten en el canal PDSCH.
• Cómo se multiplexan sus canales lógicos (MAC
multiplexing).
• Formato de transporte (TF), tamaño del bloque de
transporte (TB).
• Modulación y codificación a emplear.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico

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• La decisión de planificación se envía a los terminales
a través del PDCCH.
• Se describe para cada RB, la identidad del terminal al
que se le ha asignado y toda la información necesaria
para que pueda decodificar el bloque de transporte
TB.
• Este mensaje se llama downlink scheduling
assignment.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
• En el enlace de subida el planificador determina
qué terminales transmiten en el PUSCH en cada
subtrama y en qué PRB (SC FDMA).
• Tambien selecciona el formato de transporte.
• Las funciones de multiplexado de canales lógicos
se realizan en el terminal.
• La decisión de planificación como el TF
seleccionado se comunican al terminal mediante
uplink scheduling grants.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
• Estos mensajes son válidos para una subtrama y se
envían al terminal a través del PDCCH.
• El planificador conoce el formato de transporte, no
es necesario que el terminal envíe esta información
al eNB.
• eNB necesita conocer con precisión el estado del
canal, el estado del buffer, y la disponibilidad de
potencia en el terminal.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Información del estado del canal
Enlace de bajada
• eNB configura a los terminales para que le envíen
channel status reports (CSR) de la banda de interés.
• Cada CSR no contiene información del estado del
canal que percibe un usuario  una recomendación
del UE de los parámetros de transmisión más
adecuados en función del canal percibido.
• eNB toma la decisión final de seguir o no la
recomendación del UE.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Información del estado del canal
Enlace de subida
• eNB puede conseguir la estimación del canal analizando la
señal recibida en los PRBs asignados a un determinado
usuario para la transmisión.
• Se requiere que UE esté transmitiendo.
• El eNB puede configurar a los usuarios activos para que
transmitan las señales de referencia que permiten estimar el
canal en cualquier PRB.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico

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Información del estado del buffer
• Las estrategias de planificación deben tener en
cuenta el estado de los buffers para la asignación de
recursos.
• No tendría sentido asignar recursos en una subtrama
a un terminal con un excelente canal pero que no
tiene información a transmitir.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Información del estado del Buffer
• En el enlace de bajada el eNB conoce el estado de los
buffers en el eNB.
• En el enlace de subida el UE reporta al planificador el
estado de sus buffers.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Información de disponibilidad de potencia
• Diferencia entre la potencia máxima en el transmisor
y la potencia nominal de transmisión necesaria para
asegurar la correcta recepción de los datos, con un
determinado formato de modulación y codificación.
• eNB debe conocer la disponibilidad de potencia en el
transmisor para seleccionar adecuadamente el
formato de modulación y codificación.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Información de disponibilidad de potencia
• En el enlace de bajada el planificador conoce la
disponibilidad de potencia.
• En el enlace de subida se usa un mecanismo por el
cual el UE informa al eNB de su disponibilidad de
potencia  mensaje denominado power headroom,
puede ser negativo.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica del enlace
• Basada en control de la velocidad, consiste en variar
la velocidad asignada a un usuario activo en función
de la calidad del canal.
• El usuario percibirá una velocidad alta si la calidad
del canal es buena, y baja si la calidad del canal es
mala.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico

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4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica de enlace
Se adapta:
• Esquema de modulación: QPSK, 16 QAM y 64QAM.
• Tasa de codificación: dependiendo de las condiciones
del canal, esta se realiza en el diesmado o repetición:
adaptación de la velocidad.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica del enlace
• En el enlace de subida: se basa en la estimación de la
calidad del canal, se obtiene a partir de la recepción de
las Sounding Reference Signals (SRS).
• Para el enlace de bajada, se basa en la información
contenida en los Channel Status Reports (CSR).
• Se busca un esquema de modulación y codificación
para garantizar una Bit Error Rate (BER), en función del
servicio ofrecido y de los esquemas de codificación
disponibles.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica de enlace
• El eNB especifica el tamaño del bloque de
transporte TB, el esquema de modulación y el
mapping en las antenas en el caso de transmisión
MIMO.
• El transport format se envía a través del Downlink
Control Indicator (DCI) en el canal PDCCH.
• El DCI también transporta otra información de
scheduling para el DL o UL como el número de PRBs y
PRBs asignados .
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica de enlace
• El formato de modulación y codificación y el tamaño
del TB se especifican con 5 bits en el DCI.
• 5 bits permiten indexar una tabla de 32 entradas,
para cada entrada: esquema modulación y un índice
a otra tabla donde se especifica el tamaño del TB de
acuerdo al número de PRB asignados.
• La tasa de codificación resultante se puede obtener
conocida la modulación, el tamaño del TB y el código
de canal.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico

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4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación dinámica de enlace
Las estrategias para decidir qué usuarios transmiten y
en qué PRBs en una determinada subtrama, no están
descritas en el estándar, estas pueden ser:
• Maximum Rate (MR) [11]: selecciona al usuario que
experimenta, en cada subtrama, las mejores
condiciones del canal radio en un PRB dado.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación de enlace
• Round Robin (RR): asigna cíclicamente el canal a los
usuarios sin considerar las condiciones del canal
radio.
• Es justo cada usuario tiene asignado el canal
durante el mismo tiempo.
• Sin embargo, al no considerar las condiciones del
canal, no está adaptado a las necesidades de los
usuarios.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Adaptación de enlace
• Proportional Fair (PF): Busca combinar un uso del
canal radio cercano a la máxima capacidad con un
reparto justo de los recursos entre los usuarios,
analizando sus condiciones.
4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Planificador semipersistente
• El planificador dinámico requiere de una señalización explícita
de las asignaciones de scheduling, recursos del PDCCH.
• Transmisiones de grandes volúmenes de datos: esta
señalización puede ser asumible.
• Servicios con pequeños volúmenes de tráfico que llegan de
forma regular (por ejemplo VoIP) el scheduling dinámico 
ineficiente, sobrecarga de señalización.
• Mecanismo de scheduling semi-persistente.

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4.4 Adaptación de enlace y
planificador dinámico
Planificador semipersistente
• Permite indicar a un UE que una asignación de
scheduling (downlink scheduling assignment o uplink
grant) es válida en lo sucesivo en periodos de T
subtramas, no es necesario enviar nuevas
asignaciones en el PDCCH.
• Válido mientras no se indique lo contrario (eNB).
• La decisión de la periodicidad T y la activación o
desactivación del scheduling semi-persistente reside
en las capas RRC.
Interferencia
• Intracelular: se produce entre transmisiones de
usuarios servidos por una misma celda. No sucede
en LTE.
• Intercelular: cuando la interferencia afecta a
transmisiones de usuarios servidos por distintas
celdas, control de interferencia intercelda (ICIC).
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
Los métodos ICIC son:
• Esquemas reactivos y proactivos.
• Utilizados para canales de datos del enlace de subida
y bajada PUSCH y PDSCH .
• Algunas veces se emplean para PBCH, PDCCH y
PUCCH.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
Esquemas reactivos:
• Basados en medidas pasadas, con las cuales se
monitorea el desempeño.
• Si se detecta alta interferencia se realizan acciones
que la lleven a un nivel aceptable.
• Ajuste de potencia o acciones de planificación.
Esquemas proactivos
• Un eNB informa a sus vecinos como realizará la
planificación de sus UEs en el futuro.
• Se soporta mediante señalización estandarizada
sobre la interfaz X2.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia

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Configuración PTX enlace de bajada
• Se emplea el Relative Narrowband Transmit Power
(RNTP), indica máximo PTX (anticipado) por PRB.
• eNB conoce en que PRB una celda planea usar su
máxima potencia, por lo tanto se pueden trabajar
diferentes patrones de potencia en las celdas para
mejorar la SINR total de los UEs.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
RNTP
• Es un vector con tantos bits como PRB disponibles en
el sistema, cada eNB envía a sus vecinas a través de
la interfaz X2.
• Si un bit está a 0: el eNB no va a transmitir en ese
PRB o lo hará con un nivel de potencia por debajo de
un determinado umbral threshold RNTP.
• Si el bit está a 1: los eNBs vecinos no tienen garantías
de que la interferencia en esos PRBs sea baja, ya que
el eNB podría superar el threshold RNTP.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
Patrones de reuso
• Igual potencia de
transmisión en
todos los PRB.
Reúso de frecuencia
fraccional
• UE cercanos a eNB están
asignados a la banda de
frecuencia con un reúso.
• UE del extremo de la
celda, trabajan en la banda
complementaria.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
Reuso Soft frequency
• Los usuarios trabajan en toda
la banda con diferentes
niveles de potencia.
• UE en el borde de la celda,
trabajan en el ancho de banda
con el mayor nivel de
potencia.
• UE cercanos al eNB trabajan
en los PRB con los menores
niveles de potencia.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
Enlace de subida
• Se trabaja la coordinación basado en el indicador de alta
interferencia (High Interference Indicator HII), indicador
proactivo.
• Consiste en un mensaje con un bit por PRB que la celda
servidora envía a los eNBs vecinos, indicando (Bit EN 1) la
intención de usar esos PRBs para los usuarios del borde de la
celda (Aquellos que generan más interferencia en UL)
• Acciones posteriores dependen del fabricante.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia

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Enlace de subida
• Indicador reactivo
• También se realiza coordinación basada en el
indicador de sobrecarga (overload indicator OI).
• eNB mide la potencia de ruido + interferencia del
enlace de subida y crea un reporte de acuerdo al OI.
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia
4.5 Gestión de interferencia y
configuración de potencia