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marcos-dominguez
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Quality Assurance2
HSDPA3GPP approach
Estructura básica del HS-DSCHEstructura del protocoloEstructura Física Básica
Atributos del Canal de TransporteArquitectura MAC
Parámetros HUAWEIHSUPA
Revisión GeneralFunciones de ControlFunciones de UsuarioParámetros HUAWEI
Quality Assurance3
Quality Assurance4
HSDPA (High Speed Data PacketAccess)Es una tecnología que incrementa la velocidad de acceso de datos para UMTS/WCDMAEs considerada una tecnología 3.5G o previo 4G (LTE)Emplea varias mini-conexiones por medio de un canal físico compartidoTeóricamente permite alcanzar velocidades de 14.4Mbps en DL y 2Mbps en ULPrácticamente es igual a R99 pero con controles mas finos soportado por el MAC-hs (a nivel de nodo-B)En las RNC deben ser implementada una MAC-d que se comunique con el nodo
Quality Assurance5
Fast Link Adaption
FastHARQ
FastChannel-
dependentscheduling
Los usuarios actualizan la calidad de su señal 100 veces por segundo (cada 2ms)
Según la calidad del canal de radio se puede acceder a ordenes superiores de
modulación
Quality Assurance6
Quality Assurance7
CELL-DCH
Dedicated Channel
• Estado activo
• Comunicación por canales dedicados (DCH)
CELL-FACH
Fast Access Channel
• Estado activo
• Poca data a ser transmitida
• DL = FACH y UL = RACH
CELL-PCH
Paging Channel
• No se transmiten datos
• Se monitorea el PICH para recibir paging
• Disminuye el consumo de energía del UE
URA-PCH
UTRAN Registration Area
•No se transmiten datos
•Se monitorea el PICH
•UTRA solo conoce el URA
•Se reduce significativamente el uso de recursos y señalización
Quality Assurance8
Nuevas funcionalidades: HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Chanel)HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)
Estas funciones están incluidas en nuevas entidades: MAC-hs y el MAC-ehsEn los estados: CELL-FACH, CELL-PCH y URA-PCH el HS-DSCH puede ser establecido para diferentes UEs y compartida entre CCCH y MAC-d
Quality Assurance9
Caracteristicas del HS-DSCHSon procesados y codificados por un CCTrCH(Coded Composite Transport Channel)Para FDD 3.84Mcps solamente hay un CCTrCH para un HS-DSCH por UEEl CCTrCH puede mapearse en uno o varios canales físicosEs una canal de DLEs posible emplearlo para beam-forming Es posible emplearlo con MIMO (2x2 y 4x4)Es posible emplear adaptación del medio y algoritmos de control de potencia al unísonoPara FDD en estado CELL-DCH siempre está asociado a un DPCH o aun F-DPCH y a uno o mas canales físicos compartidos de control (HS-SCCH: High Speed Shared Control CommonChannel)
Nodo B
Uu
UE
Quality Assurance10
CELL-DCH:: DL = HS-PDSCH + (DPCH o F-DPCH)CELL-FACH, CELL-PCH ó URA-PCH:: DL = HS-PDSCH + canales de control (HS-SCCH)
TFRI (Transport Format and Resource Indicator): incluye información acerca de la parte dinamicadel HS-DSCH (tamaño, modulación y canalización)HARQ: Información de redundancia
Quality Assurance11
Nodo B
UE
Al UE se le asignan HS-SCCH sobre HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel)Previamente se establece un protocolo de configuración via RRCEl protocolo de señalización se realiza en dos etapas en las que se planifica la información necesaria para que el UE decodifique el HS-PDSCHLa cantidad de HS-SCCH asignados van de uno (1) hasta cuatro (4)Dentro del HS-SCCH se tiene la identidad del UELos códigos empleados para establecer la canalización no son enviados por señalización, son mapeados en el HS-PDSCH por un determinado TTI
Set de códigos de canalización
Información de intensidad de pre
codificación
Cantidad de bloques de transporte
Esquema de modulación
Tamaño de bloques de transporte
HARQ
HS-SCCH
(1 – 4)HS-SCCH
HS-PDSCH
Quality Assurance12
En CELL-DCH se emplean un DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) adicional con SF=256 el cual es multiplexado en código con los canales físicos existentesLa señalización del HS-DSCH en UL consiste de un HARQ y de un indicador de calidad del canalEn CELL-FACH, CELL-PCH y URA-PCH usa E-DCH (EnhacendDedicated Control Channel) si la celda lo soporta, de lo contrario usa RACHEl uso de estos canales en UL solo es posible con el uso de las adecuadas políticas de ACK/NACK, CQI y señalización apropiada
Quality Assurance13
• HS-DSCH con un SF=16 (fijo) (16 chips por bit)
• Múltiples códigos de canalización en el mismo TTI
• Capacidad de multiplexar en códigos para HS-DSCH
FDD
• HS-DSCH con SF=16 o SF=1
• Permite múltiple transmisión
• Se debe usar la misma canalización de códigos mapeados en el HS-DSCH
TDD
Quality Assurance14
Tamaño del Bloque de Transporte: dinámico
Tamaño del set de bloques: un bloque por transmisión según la capacidad física instalada
TTI (Transmission Time Interval): para FDD el HS-DSCH posee un TTI=2ms. En TDD/3.84Mcps el TTI=10ms y para TDD/1.28Mcps el TTI=5ms
Turbo code rate = 1/3
Modulación: Soporta QPSK (obligatorio), 16QAM y 64QAM (dependiendo del móvil)
Redundancia dinámica
Tamaño del CRC = 24 bits
Quality Assurance15
OVSF Tree underDL Scrambling Code
SF=2
SF=4
SF=8
SF=16
Canales físicos (códigos)Para operaciones HS-DSCH
Disponibles paraUE no-HSDPA
P-CPICHP-CCPCH
Quality Assurance16
S/P
Modulador
QPSK2bits/sym16QAM
4bits/sym64QAM
6bits/sym
240ksym/s
240ksym/s
I
Q
SF=16 chips/símbolo
3.84Mcps
j
480kbits/s960kbit/s
1449kbit/s
I+jQS
DL SC
Quality Assurance17
Se pueden tener arquitecturas con o sin MAC-c/shLa misma arquitectura se mantiene lógicamente invariante entre MAC-hs y MAC-ehsSe gestionan todas las funcionalidades implícitas del HS-DSCHSe gestiona el HARQ por ende el protocolo de RLC no será ampliamente usado
HARQReordenamiento
+Dis/Re assembly+Distribution
+LCH-ID deMUXResponsible for handling of DLCH and DTCH allocated to a UE.
Handles the FACH and the RACH.
Handles DSCH for both FDD and TDD and USCH for TDD
Quality Assurance18
PDU
SDU
Se transmite un (1) PDU HSDPA en cada TTI (2ms)
Quality Assurance19
VF (Version Flag): Bandera destinada para expansiones (zero)Queue ID: Información de reordenamiento y espera para el receptorTSN (Transmission Sequence Number): dentro del HS-DSCH. Provee reordenamiento para capas superiores. Nota! En TDD puede poseer de 6 a 9 bits, de lo contrario siempre tendrá 6 bitsSID (Size Index Indentificator): determina el tamaño de MAC-d PDU consecutivosN: Cantidad de MAC-d PDU F (flag): indica si hay más campos presentes
Modo N
FDD 70
1.28Mcps TDD 45
3.84Mcps TDD 318
7.68Mcps TDD 636
Quality Assurance20
Quality Assurance21
MAC-hs MAC-ehs
Control de Flujo
Scheduling/Manejo de Prioridad (S/PH)
HARQ
Selección de TRFC
MUX por prioridad de Espera (PQMUX)
Segmentación
PQMUXDetermina el número
de octetos a ser incluidos en el
MAC-ehs PDU con base a la prioridad y
programación
Control de FlujoControla el flujo de datos entre el MAC-
c/sh y el MAC-hs teniendo en cuenta las
capacidades de transmisión sobre la
Uu de manera dinámica. Limita la
latencia de la capa 2 y reduce las
retransmisiones
S/PHGestiona recursos
entre HS-DSCH y las entidades de HARQ. Establece prioridad
para los TSN
HARQFDD3.84/7.68 =
1HARQxTTITDD1.28 = 1HARQxHS-
DCHxTTI
Selección TRFCGestiona el formato de
transporte y la combinación de
recursos adecuada a ser transmitida sobre el
HS-DSCH
SegmentaciónGestiona la
segmentación de los SDU en la MAC-ehs
Quality Assurance22
Emplea un esquema asíncrono tanto para el canal de subida como de bajadaRedundancia IncrementalSe requiere de la reserva de una porción de memoria en el UE
DL Señalización de SCCH
Identificador del proceso HARQIndicador de nuevos datos
Señalización en banda sobre HS-DSCHIndicador de re-ordenamiento y esperaTSNIndicador de canal lógico (MAC-ehs)Longitud de SDU y PDU (MAC-ehs)Indicador de segmentación (MAC-ehs)
Nodo BUE
Quality Assurance23
P 1 1, 1 P 2 2, 1 P 3 3, 1 P 4 4, 1 P 5 5, 1 P 6 6, 1 P 1 1, 2 P 2 7, 1 P 3 8, 1 P 4 4, 2
P 1 1, 1 P 2 2, 1 P 3 3, 1 P 4 4, 1 P 5 5, 1 P 6 6, 1 P 1 1, 1 P 2 7, 1 P 3 8, 1 P 4 4, 1
P 1 1, 2 P 4 4, 2
MAC-hs RTT= 12ms
Soft-combiningin UE
P X Y, Z HARQ X-ésimo proceso, Y-ésimo paquete y Z-ésimo transmisión
Quality Assurance24
Características HSDPA HSUPA
Número de procesos HARQ
Dinámicos y acorde a TTI
Fijo
Máximo 8 procesos 4 para TTI=10ms8 para TTI=2ms
Información Se emplea el HS-SCCH
No se requiere información adicional. Se adicionan en los ciclos del TTI
Quality Assurance25
Trafico Interactivo, Segundo Plano (background) y Flujo Continuo (streaming) se pueden mapear en HS-DSCH
Los bit rates pueden configurarse para cada servicio (DL streaming threshold onHSDPA, DL traffic threshold on HSDPA)
Para activar el mapeo se tiene el switch(PS_STREAMING_ON_HSDPA_SWITCH)
• RB en FACHInteractivo
• RB en DCHSegundo Plano
• RB en HS-DSCHFlujo Continuo
Quality Assurance26
Nombre del Parámetro PS_STREAMING_ON_HSDPA_SWITCH
ID del Parámetro PS_STREAMING_ON_HSDPA_SWITCH
Rango 0, 1
Unidades Activo/Desactivado
Valor por default 0
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command SET UCORRMALGOSWITCH
Descripción:Cuando está activo los servicios PS pueden mapearse en HS-DSCH cuando el bit rate en DL es superior o igual a DL streaming thresholdon HSDPA
Quality Assurance27
Nombre del Parámetro DL streaming threshold on HSDPA
ID del Parámetro DlStrThsonHsdpa
Rango D8, D16, D32, D64, D128, D144, D256
Unidades 8, 16, 32, 64, 128, 144, 256 [kbit/s]
Valor por default D64
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command SET UFRC
Descripción:Establece el umbral de bit rate a partir del cual los servicios PS de DL del tipo flujo continuo serán llevados sobre HS-DSCH
Quality Assurance28
Nombre del Parámetro DL BE traffic threshold on HSDPA
ID del Parámetro DlBeTraffThsOnHsdpa
Rango D8, D16, D32, D64, D128, D144, D256, D384, D768, D1024, D1356, D2048
Unidades 8, 16, 32, 64, 128, 144, 256, 384, 768, 1024, 1356, 2048 [kbit/s]
Valor por default D8
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command SET UFRC
Descripción:Establece el umbral de bit rate a partir del cual los servicios PS en DL de tipo interactivo serán llevados sobre HS-DSCH. Caso contrario serán empleados los DCH
Quality Assurance29
Nombre del Parámetro DL BE traffic threshold on HSDPA
ID del Parámetro DlBeTraffThsOnHsdpa
Rango D8, D16, D32, D64, D128, D144, D256, D384, D768, D1024, D1356, D2048
Unidades 8, 16, 32, 64, 128, 144, 256, 384, 768, 1024, 1356, 2048 [kbit/s]
Valor por default D8
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command SET UFRC
Descripción:Establece el umbral de bit rate a partir del cual los servicios PS en DL de tipo interactivo serán llevados sobre HS-DSCH. Caso contrario serán empleados los DCH
Quality Assurance30
Los códigos del HS-PDSCH puede ser mapeados de las siguientes maneras:
Mapeo estático de códigos HSDPA
Mapeo dinámico controlado por la RNC
Mapeo dinámico controlado por el Nodo-B
Quality Assurance31
Mapeo dinámico controlado por la RNCLa RNC ajusta los códigos reservados para HS-PDSCH de acuerdo al uso en tiempo real de los códigosSe pueden configurar el máximo y el mínimo de códigos para el HS-PDSCHLa RNC monitorea periódicamente el uso de los códigos y decide extenderlo o reservarlo
SF=8
SF=16
Reservado para HS-SCCHDPCH HS-DPSCH
Códigoscompartidos
MA
X
min
Quality Assurance32
La RNC extenderá los códigos en caso queEl árbol de códigos de la celda tenga al menos un código libre en el área de códigos compartidos
SF=8
SF=16
Reservado para HS-SCCHDPCH HS-DPSCH
Códigoscompartidos
MA
X
min
La RNC extiendeLos códigos reservados para HS-PDSCH
Quality Assurance33
Es posible también reducir codigos reservados para HS-PDSCHCuando se dispara el mapeo de codigos por el RLC, la RNC reubicará uno de los códigos compartidos destinado para HS-DPSCH a DPCH si el SF minimo entre los codigos disponibles es superior al umbral reservado por la celda para tales finesLa reubicación debe ser mínima
SF=8
SF=16
Reservado para HS-SCCHDPCH HS-DPSCH
Códigoscompartidos
MA
X
min
La RNC reducelos códigos reservados para HS-PDSCH
Quality Assurance34
Nombre del Parámetro Code Number for HS-SCCH
ID del Parámetro HSSCCHCODENUM
Rango 1-15
Unidades 1-15 unidades; [códigos]
Valor por default 4
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Establece el número de códigos disponibles para HS-SCCH disponibles en una celda
Quality Assurance35
Nombre del Parámetro Allocate Code Mode
ID del Parámetro ALLOCCODEMODE
Rango Manual, Automático.
Unidades Mapeo Estático, Mapeo Dinámico controlado por la RNC
Valor por default RNC-Controlled Dynamic Allocation
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Este comando elige el modo de códigos para los canales HS-PDSCH en la RNC.
Quality Assurance36
Nombre del Parámetro Code Number for HS-PDSCH
ID del Parámetro HSPDSCHCODENUM
Rango 1-15
Unidades 1-15 unidades [códigos]
Valor por default 5
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Establece el número de códigos disponibles para el HS-PDSCH en una celda. Este parámetro es valido si y solo si el Allocate Code Mode fue colocado en Manual
Quality Assurance37
Nombre del Parámetro Code Max Number for HS-PDSCH
ID del Parámetro HSPDSCHMAXCODENUM
Rango 1-15
Unidades 1-15 unidades [códigos]
Valor por default 10
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Establece el número máximo de códigos disponibles para el HS-PDSCH en una celda. Este parámetro es valido si y solo si el Allocate CodeMode fue colocado en Automático
Quality Assurance38
Nombre del Parámetro Code Min Number for HS-PDSCH
ID del Parámetro HSPDSCHMINCODENUM
Rango 1-15
Unidades 1-15 unidades [códigos]
Valor por default 5
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Establece el número mínimo de códigos disponibles para el HS-PDSCH en una celda. Este parámetro es valido si y solo si el Allocate CodeMode fue colocado en Automático
Quality Assurance39
Nombre del Parámetro Cell SF reserved threshold
ID del Parámetro CellSfResThd
Rango SF8, SF16, SF32, SF64, SF128, SF256
Unidades 8, 16, 32, 64, 128, 256
Valor por default 16
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command ADD UCELLHSDPA
Descripción:Cuando el mapeo de código es automático, este parámetro puede ser empleado para decidir el incremento/decremento de la cantidad de códigos reservados para HS-DPSCH
Quality Assurance40
Mapeo de códigos controlados por el Nodo-B
SF=16
DPCH HS-DPSCH
SF=16
2ms
4ms
HS-DPSCHDPCH
SF=16
6ms
HS-DPSCHDPCH
NBAP
Quality Assurance41
Nombre del Parámetro Dynamic Codes Allocation Switch
ID del Parámetro DYNCODESW
Rango OPEN, CLOSE
Unidades OPEN, CLOSE
Valor por default OPEN
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command LST UCELLHSDPA
Quality Assurance
HSDPA
42
DPCH
CCH
Máxima potencia para DCH [powercontrol]
Po
ten
cia
Tiempo
DPCH tiene preferencia para emplear mayor cantidad de potenciaEl Nodo B puede usar la potencia remanente para HSDPAEs posible configurar un margen de potencia para mantener el sistema en estado estable
Recordemos que el encendido de HSDPA implica el uso de los siguientes canales:
HS-PDSCHHS-SCCHE-AGCH (Enhaced Access GrantChannel)E-RGCH (Enhaced Relative GrantChannel)E-HICH (Enhaced HARQ IndicatorChannel)
Quality Assurance43
Nombre del Parámetro HS-PDSCH, HS-SCCH, E-AGCH, E-RGCHand E-HICH Total Power
ID del Parámetro HSPAPOWER
Rango 0-500
Unidades 0[dBm]-50[dBm]. Unidad: 0,1dBm
Valor por default 430 (43[dBm] = 19.95[W])
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command LST UCELLHSDPA
Explicación:Este parámetro especifica la potencia máxima para los canales indicados
Quality Assurance44
Nombre del Parámetro Power Margin
ID del Parámetro PWRMGN
Rango 0-100
Unidades Porcentaje [%]
Valor por default 10
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command LST UCELLHSDPA
Explicación:Margen de potencia para algoritmos de control de potencia en R99 en un lapso de TTI
Quality Assurance45
Nombre del Parámetro Max Power per H user
ID del Parámetro MXPWRPHUSR
Rango 0-100
Unidades Porcentaje [%]
Valor por default 100
Opcional/Necesario Necesario!
MML Command LST UCELLHSDPA
Explicación:La potencia para cada usuario HSDPA en un TTI se limita por el porcentaje de este parámetro
Quality Assurance
BTS/ Nodo B
46
HSDPAUn usuario HSDPA tiene hasta una conexión con la red al mismo tiempo
DPCHUna conexión DPCH tiene las mismas funciones que una en R99, por ende es capaz de hacer R99 HO, HHO e IRAT HO
Ambas conexiones están basadas en reportes de mediciones (measurementreport) y son controladas por la UTRAN
La gestión de la movilidad en HSDPA incluye los siguientes escenarios: HSDPA <> R99 HSDPA <> HSDPA HSDPA <> GSM/GPRS
Quality Assurance
R99 cell
47
HSDPA cell
UE
SHO1B disparado por la celda
HSDPA
ESCENARIO A
Quality Assurance
R99 cell
48
HSDPA cell
UE
SHO1D disparado por la celda
HSDPA
ESCENARIO B
Quality Assurance
HSDPA cell (2)
49
HSDPA cell (1)
UE
SHO1D disparado por la celda HSDPA (2)
ESCENARIO C
Quality Assurance50
Nombre del Parámetro Length of D2H Intra-handover
ID del Parámetro D2HIntraHoTimerLen
Rango 0-999
Unidades 0-999 [s]
Valor por default 2
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UCELLHOCOMM
Explicación:Especifica la longitud de la penalidad D2H luego de haberse ejecutado un HO intra-frequencia. Este parámetro permite reducir el efecto de ping-pong luego de ejecutar un handover
Quality Assurance51
Nombre del Parámetro Length of D2H Inter-handover
ID del Parámetro D2HInterHoTimerLen
Rango 0-999
Unidades 0-999 [s]
Valor por default 2
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UCELLHOCOMM
Explicación:Especifica la longitud de la penalidad D2H luego de haberse ejecutado un HO inter-frequencia. Este parámetro permite reducir el efecto de ping-pong luego de ejecutar un handover
Quality Assurance52
Nombre del Parámetro Length of Multi-Carrier handover
ID del Parámetro MultiCarrierHoTimerLen
Rango 0-999
Unidades 0-999 [s]
Valor por default 14
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UCELLHOCOMM
Explicación:Especifica la longitud del temporizador (timer) para evitar el efecto ping-pong luego de un handover cuando se tienen varias portadoras.
Quality Assurance53
Nombre del Parámetro HSPA hysteresis timer length
ID del Parámetro HSPATIMERLEN
Rango 0-1024
Unidades 0-1024 (s)
Valor por default 0
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UCELLHOCOMM
Explicación:El HO HSDPA es disparado por el evento 1D. Para evitar efectos de ping-pong un temporizador de protección es empleado.Luego que el evento 1D es disparado este temporizador inicia su conteo. Hasta que el temporizador no culmine no será disparado un nuevo evento 1D.ADVERTENCIA! Colocar 1024 evitara un nuevo disparo del evento 1D!
Quality Assurance54
Nombre del Parámetro H Retry timer length
ID del Parámetro HRetryTimerLen
Rango 0, 1 – 180
Unidades 0, 1 – 180 [s]
Valor por default 5
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UCOIFTIMER
Explicación:Este temporizador permite establecer el tiempo para ejecutar un direct retry a nivel de usuario HSDPA, a través del cual la red de manera periódica intenta mapear en el HS-DSCH los servicios relativos a HSDPA. Este temporizador funciona de manera periódica y se considera apagado si se coloca en cero (0)
Quality Assurance55
CELL_PCH CELL_FACH
CELL_DCH
CELL_DCH + HS-DSCH
Transición Intercambio de canales
CELL_DCH + HS-DSCH > CELL_DCH HS-DSCH > DCH
CELL_DCH + HS_DSCH > CELL_FACH HS-DSCH > FACH
Mo
vilidad
Vo
lum
en d
e tráficoT
imer
(HRetryTimerLen
) Mo
vilidad
Quality Assurance56
Nombre del Parámetro BE HS-DSCH to FACH transition timer [s]
ID del Parámetro BeH2FTvmThd
Rango 1 – 65535
Unidades 1 – 65535
Valor por default 180
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UUESTATETRANS
Explicación:Este parámetro es empleado para detectar la estabilidad de un UE en baja actividad de tráfico en estado CELL_DCH (con HS-DSCH)
Quality Assurance57
Nombre del Parámetro RealtimeTraff DCH or HS-DSCH to FACH transition timer [s]
ID del Parámetro RtDH2FStateTransTimer
Rango 1 – 65535
Unidades 1 – 65535
Valor por default 180
Opcional/Necesario Opcional
MML Command SET UUESTATETRANS
Explicación:Este temporizador permite detectar cuando un UE en CELL_DCH se encuentra en baja actividad
Quality Assurance58
MAX C/I Mapea recursos al UE con las mejores condiciones de canal en cada TTI, maximizando el throughput de la celda
Round Robin mapea los recursos al UE con el mayor tiempo de
espera. Se garantiza la equidad en distribución de recursos pero
disminuye el throughput
Proportional Fair (PF) Mapea los recursos al UE de acuerdo a las condiciones de radio y a la data obtenida. Garantiza un trade-offentre throughput y equidad en la distribución de recursos
E-PF asegura un GBR y un BE. El GBR de un BE se configura en el
LMT de la RNC y del NodoBbasado en el algoritmo anterior
SchedulingAlgorithm
Quality Assurance