本發(fā)明總體涉及一種能夠平衡移動網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個無線電基站的服務(wù)區(qū)域之間的負載的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù):
在典型的蜂窩網(wǎng)(也稱作無線通信系統(tǒng))中,用戶設(shè)備(ue)經(jīng)由無線電接入網(wǎng)(ran)與一個或更多個核心網(wǎng)(cn)進行通信。
ue稱為移動終端,訂戶可以通過移動終端接入由運營商的cn所提供的服務(wù)。ue可以是例如能夠傳送語音和/或數(shù)據(jù)的通信設(shè)備,例如移動電話、蜂窩電話、膝上型計算機、平板計算機或車載移動設(shè)備。無線能力使得能夠經(jīng)由ran與另一實體(例如另一ue或服務(wù)器)傳送語音和/或數(shù)據(jù)。
蜂窩網(wǎng)覆蓋一地理區(qū)域,該地理區(qū)域被劃分為基于小區(qū)的區(qū)域。每個小區(qū)區(qū)域由基站(bs)或無線電基站(rbs)服務(wù),bs或rbs也被稱為例如“演進節(jié)點b”、“enb”、“enodeb”、“節(jié)點b”、“b節(jié)點”或bts(基站收發(fā)臺),這取決于所使用的技術(shù)和術(shù)語。
基于傳輸功率和由此也可以基于小區(qū)大小,rbs可具有不同類型,例如宏rbs、家庭rbs或微微rbs。
小區(qū)是由rbs在rbs站點處提供無線電覆蓋的地理區(qū)域。一個rbs可以服務(wù)一個或多個小區(qū)。此外,每個rbs可以支持一種或多種通信技術(shù)。rbs通過在射頻上操作的空中接口與rbs的覆蓋范圍內(nèi)的ue進行通信。
通用移動電信系統(tǒng)(umts)是第三代(3g)移動通信系統(tǒng),其是從第二代(2g)全球移動通信系統(tǒng)(gsm)演進得到的,旨在基于寬帶碼分多址(wcdma)接入技術(shù)提供改進的移動通信服務(wù)。umts陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)(utran)實質(zhì)上是使用w-cdma的ran。第三代合作伙伴項目(3gpp)已著手進一步演進基于utran(和gsm)的無線電接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
長期演進(lte)移動通信系統(tǒng)是3gpp內(nèi)定義的第四代移動通信技術(shù),其用于改進umts標(biāo)準(zhǔn)以應(yīng)對在改進的服務(wù)方面的未來需求(例如更高的數(shù)據(jù)速率、更好的效率、更低的成本等)。作為umts的無線電接入網(wǎng)絡(luò)的utran進一步發(fā)展為演進utran(e-utran),也稱為移動寬帶網(wǎng)絡(luò),并表示為lte系統(tǒng)的無線電接入網(wǎng)絡(luò)。在e-utran中,ue以無線方式連接到rbs,rbs通常被稱為演進節(jié)點b(enodeb或enb)。
圖1示出了具有ran100的e-utran的框圖,ran100包括表示為rbs-a的第一rbs110,其服務(wù)位于rbs-a的服務(wù)地理區(qū)域(稱為第一小區(qū)112)或rbs-a的覆蓋內(nèi)內(nèi)的ue150、152、154、156。rbs-a服務(wù)于通過虛連接線示出的相連的ue150、152、154、156。圖1示出了兩個rbs作為示例。在實踐中,rbs被多個rbs包圍并連接到多個rbs。
圖1的ran還示出了包括在ran中的-相鄰第二rbs120(表示為rbs-b),其具有服務(wù)地理區(qū)域(稱為第二小區(qū)122)或小區(qū)覆蓋。雖然rbs-b在其服務(wù)區(qū)域122內(nèi)具有ue150、152、154,但是并不服務(wù)這些所描繪的ue中的一個。
兩個rbs110、120經(jīng)由x2鏈路136以通信方式彼此連接以實現(xiàn)信號發(fā)送,并且還經(jīng)由相應(yīng)的s1鏈路116和126以通信方式連接到cn140,cn140包括基于因特網(wǎng)協(xié)議(ip)的演進分組系統(tǒng)(eps),實現(xiàn)為向ue提供服務(wù)。e-utran系統(tǒng)中的cn包括作為epc中的主信令節(jié)點的移動管理實體(mme)。mme負責(zé)發(fā)起對ue的尋呼和認(rèn)證。
諸如gsm之類的其他接入技術(shù)可以應(yīng)用包括能夠控制rbs的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(rnc)和/或無線電基站控制器(rbc)的cn140,并且可以控制對rnc/rbc所負責(zé)的小區(qū)中的無線電資源的管理等。rnc/rbc實現(xiàn)rbs之間的通信。一般來說,非lte網(wǎng)絡(luò)沒有如rbs之間的x2鏈路136那樣的直接鏈路。
ran100(例如e-utran)通常部署在多個載波頻率上。載波頻率是用于rbs和ue之間的無線電通信的中心頻率。載波頻率通常被組織到射頻頻帶,載波頻率的帶寬通常在5至20mhz的范圍內(nèi),這取決于射頻(rf)的分配。
rbs可以在每個載波頻率上提供多個無線電小區(qū),多個無線電小區(qū)彼此重疊或覆蓋,或者扇區(qū)化并從rbs指向不同的方向。
圖2a是示出具有大致圓形形狀210、220的覆蓋的rbs200的框圖,每個覆蓋包括不同的載波頻率,并且還示出了部分重疊的另一示例。圖2a是如何實現(xiàn)多層e-utran中的rbs的示例。
圖2b是示出具有大致扇形260、270(也稱為波束)的形狀的覆蓋的rbs250的框圖,每個波束包括不同的載波頻率,并且圖2b也示出了部分重疊的另一示例。
覆蓋112、122的重疊區(qū)域內(nèi)的ue150、152、154可以經(jīng)由重疊的載波頻率中的任一個上的小區(qū)來接入cn140。在網(wǎng)絡(luò)中漫游的ue在相鄰小區(qū)之間移動,以便與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。不同載波頻率的小區(qū)之間的ue移動性被稱為頻率間(ief)移動性。
cn140(或rbs110、120)通??刂铺幱谶B接模式的ue的移動性。術(shù)語連接模式用于表示具有到網(wǎng)絡(luò)的活動連接的ue的狀態(tài),例如e-utran中的無線電資源控制(rrc)狀態(tài)rrc_connected。
在圖1中,連接模式由rbs-a和ue150、152、154之間的虛線表示。當(dāng)ue在小區(qū)之間移動時,rbs對處于連接模式的ue執(zhí)行切換或重定位。ief切換使ue的連接在由不同載波頻率的rbs控制的小區(qū)之間移動。
沒有到網(wǎng)絡(luò)的活動連接的ue處于空閑模式??臻e模式狀態(tài)的一個示例是e-utran中的rrc_idle狀態(tài)。
不同的小區(qū)和不同的載波頻率可以提供在寬范圍內(nèi)變化的系統(tǒng)容量。影響系統(tǒng)容量的因素的示例有:小區(qū)配置、無線電干擾的存在、時間離散效應(yīng)以及影響所謂近遠關(guān)系的ue在小區(qū)內(nèi)的分布。為了提高整體系統(tǒng)性能,rbs具有檢測將有資格被重定位的ue重定位到相鄰rbs對系統(tǒng)是否有益的機制。rbs驅(qū)動的重定位機制稱為負載平衡。負載平衡的目的是:使呈現(xiàn)給e-utran的業(yè)務(wù)負載在重疊小區(qū)之間分布和均衡,以使得相比于備選的重疊小區(qū)的業(yè)務(wù)處理容量,呈現(xiàn)給每個小區(qū)的業(yè)務(wù)負載與每個小區(qū)的業(yè)務(wù)處理容量相匹配。
負載平衡機制通過rbs應(yīng)用切換以處理處于連接模式的ue的移動性來執(zhí)行。為了小區(qū)之間分布和均衡業(yè)務(wù)負載,使得e-utran能夠?qū)⑻幱谶B接模式的多個ue重定位到相鄰小區(qū),以執(zhí)行負載平衡。
只有處于重疊的ue才有資格進行切換。然而,一般來說,如果不應(yīng)用定位手段,則rbs不知道特定ue是否處于重疊。
ief負載平衡技術(shù)的一個示例具有許多基本特征,以下按照順序給出:
1.網(wǎng)絡(luò)中的每個rbs配置有到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的相鄰小區(qū)的多個已知rbs關(guān)系,并且在多層網(wǎng)絡(luò)中,它包括到其他載波頻率上的相鄰小區(qū)的小區(qū)關(guān)系。
2.rbs可以將連接到rbs的ue配置用以對其他載波頻率執(zhí)行ief測量。因此,ue可以報告靠近ue所連接到的rbs的位于其他載波頻率上的相鄰小區(qū),所述相鄰小區(qū)正在發(fā)送ue能夠以良好的信號強度和無線電鏈路質(zhì)量來接收的無線電信號。事實上,只有處于重疊內(nèi)的ue才有資格進行切換。然而,一般來說,當(dāng)不應(yīng)用定位手段時,rbs不知道特定ue是否處于重疊中。被rbs配置為對其他頻率執(zhí)行ief測量的處于連接的ue通常是隨機選擇的,使得可以期望所配置的一部分ue在統(tǒng)計上位于重疊中。
3.rbs可以將在這種測量報告中頻繁出現(xiàn)的ief相鄰小區(qū)視為用于針對ue所連接到的rbs的負載平衡的合適目標(biāo)小區(qū)。當(dāng)識別出合適的負載平衡目標(biāo)小區(qū)時,網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的rbs可以建立這些rbs之間的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信令關(guān)系,其中,例如,反復(fù)交換業(yè)務(wù)負載和小區(qū)業(yè)務(wù)容量信息。
4.基于業(yè)務(wù)負載和小區(qū)業(yè)務(wù)容量信息的交換,rbs能夠識別其他載波頻率上的、存在顯著業(yè)務(wù)負載不平衡的目標(biāo)小區(qū),因此,應(yīng)當(dāng)將一定量的業(yè)務(wù)負載轉(zhuǎn)移,以減輕當(dāng)前業(yè)務(wù)負載不平衡。在轉(zhuǎn)移中充當(dāng)源小區(qū)的rbs計算用于這種轉(zhuǎn)移的負載平衡量,從而計算要被重定位的ue的數(shù)量。為了計算負載均衡量,rbs評估其自身小區(qū)的業(yè)務(wù)負載,并且根據(jù)不同載波頻率上的小區(qū)之間的建立的相鄰小區(qū)關(guān)系集合來交換負載信息。rbs使用負載信息來確定要實現(xiàn)相鄰重疊小區(qū)之間的負載平衡應(yīng)當(dāng)重定位多少業(yè)務(wù)或多個ue。
5.當(dāng)源小區(qū)的rbs已經(jīng)確定了對于特定目標(biāo)小區(qū)的負載平衡量時,源小區(qū)的rbs選擇將特定目標(biāo)小區(qū)報告為要成為業(yè)務(wù)負載轉(zhuǎn)移的一部分的該載波頻率上的最佳相鄰小區(qū)的一個或多個ue。僅對在目標(biāo)負載平衡頻率載波的覆蓋范圍內(nèi)的ue執(zhí)行ief切換。
源小區(qū)rbs發(fā)起所選擇的ue從源小區(qū)到目標(biāo)小區(qū)的ief切換。ue的選擇和ief切換可以繼續(xù),直到達到所確定的負載平衡量,或者直到執(zhí)行兩個小區(qū)之間的業(yè)務(wù)負載平衡的重評估。
上述負載平衡機制被認(rèn)為聚焦在呈現(xiàn)給每個小區(qū)的業(yè)務(wù)量。負載平衡的富有成效的目的應(yīng)該是確保單個ue服務(wù)性能和總體系統(tǒng)性能同時被優(yōu)化,即不浪費任何系統(tǒng)資源。
因此,選擇要被重定位到相鄰小區(qū)的ue被認(rèn)為是存在問題的,因為只有可靠的選擇才獲得成功的負載均衡,其中,系統(tǒng)作為一個整體比在負載均衡動作之前性能更好,并且被重定位的各個ue感知到平等或更好的服務(wù)。
在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)部署中,在不同載波頻率上提供重疊小區(qū)的rbs站點不在同一位置,對于各個ue來說,所接收的無線電鏈路質(zhì)量可能存在巨大差異,而這取決于ue是否經(jīng)由一個頻率上的近距離rbs站點或另一頻率上的更遠的rbs站點來連接。
在ief負載平衡示例中,在ue被選擇用于切換以便均衡兩個小區(qū)之間的不平衡負載之前,e-utran網(wǎng)絡(luò)中的源rbs通常針對ue要求來自目標(biāo)小區(qū)的最小接收參考符號接收功率(rsrp)。然而,如果ue在源小區(qū)中接收到良好的無線電鏈路質(zhì)量,則目標(biāo)小區(qū)中的最小rsrp也不能保證目標(biāo)小區(qū)中的匹配的無線電鏈路質(zhì)量。如果ue“意外地”從其接收良好的無線電鏈路質(zhì)量的小區(qū)被重定位到在其中接收差的無線電鏈路質(zhì)量的小區(qū),則其可能消耗來自網(wǎng)絡(luò)的大量無線電資源,而只是為了克服目標(biāo)小區(qū)中的差的無線電鏈路質(zhì)量,從而使目標(biāo)小區(qū)的總體容量變差,并給被重定位的ue提供了更差的性能。
因此,當(dāng)出于負載平衡原因而選擇用于重定位的ue時,以考慮源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)二者中的預(yù)期無線電鏈路質(zhì)量的方式來選擇特定ue被認(rèn)為是有問題的。
e-utran中的rbs通常對ue在當(dāng)前服務(wù)源小區(qū)中接收的無線電鏈路質(zhì)量有良好的了解。該信息可以通過對源小區(qū)中的ue執(zhí)行無線鏈路自適應(yīng)來獲得。
具體地,當(dāng)在小區(qū)模式可能有實質(zhì)差別或者對特定ue的條件有相當(dāng)大差別的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生負載平衡時,由連接到源小區(qū)的ue從目標(biāo)小區(qū)信令測量到的、基于rsrp和參考符號接收質(zhì)量值時的無線電鏈路質(zhì)量的預(yù)測和ue在預(yù)期目標(biāo)小區(qū)中感知到的性能是不足的。
除了源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)中的無線電鏈路質(zhì)量之外,例如目標(biāo)小區(qū)的rf帶寬、載波聚合能力、從ue接收到的mimori等使得對用于重定位的ue的選擇更加復(fù)雜,因為e-utran的rf帶寬和mimo配置可能在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述討論,本文中的實施例的目的是提供一種用于選擇用戶設(shè)備ue以實現(xiàn)蜂窩通信系統(tǒng)中的負載平衡動作的改進的方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
具體地,實施例的目的是,在進行負載平衡動作時,提高被重定位的ue的性能和總系統(tǒng)性能。
在本發(fā)明的一個方面中,一種用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡的方法,該通信網(wǎng)絡(luò)包括服務(wù)于第一小區(qū)(小區(qū)a)的第一無線電基站rbs-a和服務(wù)于第二小區(qū)(小區(qū)b)的第二無線電基站rbs-b,其中這兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a服務(wù)于至少一個ue,并且rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
作為第一步驟,rbs-a選擇所服務(wù)ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能,并且所選擇的ue存在于重疊中,測量小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能,并向rbs-a報告。
在進一步的步驟中,由rbs-a基于接收到的性能和小區(qū)b的估計性能值,-確定和選擇用于重定位的ue,并且由rbs-b初始化一個或多個選擇的ue的重定位,以便從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。
在又一步驟中,向rbs-b提交指示以用由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值進行響應(yīng)。一個或多個被重定位的ue測量小區(qū)b中的感知性能,并且將該值報告給rbs-b,并且隨后rbs-b基于由被重定位的ue所感知的性能向rbs-a提供性能值,以便更新小區(qū)b的估計性能值。
在所提出的方法的另一方面中,確定和選擇用于重定位的ue的步驟還包括以下步驟:從重定位后具有最高信號增益的ue的排名中選擇要被重定位的ue,至多選擇確定數(shù)量的要被重定位的ue,以實現(xiàn)負載平衡。
在所提出的方法的另一方面中,確定和選擇用于重定位的ue的步驟還包括:根據(jù)映射到小區(qū)b的負載和由rbs-a所服務(wù)的ue測量的小區(qū)b的性能的函數(shù)的值,導(dǎo)出小區(qū)b的估計性能值。
在所提出的方法的另一方面中,所述方法是在rbs-a檢測到所請求的小區(qū)a的容量增加到與小區(qū)a的可用容量相關(guān)的預(yù)配置值的情況下執(zhí)行的,和/或是基于定時器的超時連續(xù)地執(zhí)行的。
在本發(fā)明的一個方面中,提出了一種第一無線電基站rbs-a中的用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡的方法,其中,所述網(wǎng)絡(luò)包括由rbs-a控制的第一小區(qū)(小區(qū)a)和由第二無線電基站rbs-b控制的第二小區(qū)(小區(qū)b),其中這兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a服務(wù)于至少一個用戶設(shè)備ue,并且rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
作為第一步驟,rbs-a選擇所服務(wù)ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能,并且接收報告的小區(qū)a和小區(qū)b的性能。
作為進一步的步驟,rbs-a基于接收到的性能和小區(qū)b的估計性能值來確定和選擇用于重定位的ue,并且初始化一個或多個所選擇的ue的重定位,以便從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。
作為又一步驟,rbs-a向rbs-b提交指示以用由一個或多個被重定位的ue所測量的感知性能值進行響應(yīng)。
作為又一步驟,rbs-a從rbs-b接收基于由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值的值,并且rbs-a用基于感知性能值的接收到的值來更新小區(qū)b的估計性能值。
在rbs-a中的方法的另一方面中,rbs-a確定和選擇用于重定位的ue,所述方法還包括以下步驟:從重定位后具有最高信號增益的ue的排名中選擇要被重定位的ue,至多選擇確定數(shù)量的要被重定位的ue,以實現(xiàn)負載平衡。
在rbs-a中的方法的另一方面中,rbs-a確定和選擇用于重定位的ue,所述方法還包括以下步驟:根據(jù)映射到小區(qū)b的負載和由rbs-a所服務(wù)的ue測量的小區(qū)b的性能的函數(shù)的值,導(dǎo)出小區(qū)b的估計性能值。
在rbs-a中的方法的另一方面中,如果rbs-a檢測到所請求的小區(qū)a的容量增加到與小區(qū)a的可用容量相關(guān)的預(yù)配置值,則執(zhí)行所述方法,和/或基于定時器的超時連續(xù)地執(zhí)行所述方法。
在rbs-a中的方法的另一方面中,其中,rbs-a確定和選擇用于重定位的ue還包括基于小區(qū)a的負載和小區(qū)b的負載確定要轉(zhuǎn)移到小區(qū)b的ue的數(shù)量。
在rbs-a中的方法的另一方面中,其中,至多到所確定的要轉(zhuǎn)移到小區(qū)b的ue的數(shù)量,執(zhí)行rbs-a確定和選擇要被重定位的一個或多個ue的步驟。
在rbs-a中的方法的另一方面中,其中,rbs-a聲明rbs-a接收所報告的小區(qū)a和小區(qū)b的性能的步驟包括以下步驟:接收關(guān)于小區(qū)a的信號質(zhì)量報告標(biāo)識符ar1,并且接收關(guān)于小區(qū)b的信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br1。
在rbs-a中的方法的另一方面中,其中,rbs-a還執(zhí)行以下步驟:基于信號質(zhì)量報告標(biāo)識符ar1,計算性能標(biāo)識符ap1,識別至少一個ue的關(guān)于小區(qū)a的性能,以及根據(jù)報告的信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br1和小區(qū)b的負載,計算關(guān)于小區(qū)b的性能標(biāo)識符bc1。
rbs-a還執(zhí)行將計算出的性能標(biāo)識符bc1映射到對應(yīng)的指示小區(qū)b中的估計性能的估計性能標(biāo)識符bp-est的另一步驟。
在rbs-a中的方法的另一方面中,基于包括性能標(biāo)識符ap1和用于到小區(qū)b的重定位的估計性能標(biāo)識符bp-est的比較來執(zhí)行對要被重定位的一個或多個ue的選擇。
在rbs-a中的方法的另一方面中,接收性能值的步驟包括從rbs-b接收由一個或多個被重定位的ue所測量的感知性能值。該感知性能值表示感知性能標(biāo)識符bp2的新值。在接收到該值后,rbs-a用由標(biāo)識符bp2標(biāo)識的值來更新對應(yīng)的估計性能標(biāo)識符bp-est,以用于下一次負載平衡。
在rbs-a中的方法的另一方面中,該方法還包括以下步驟:存儲至少一個ue對于小區(qū)a的性能標(biāo)識符ap1,以及存儲計算出的性能標(biāo)識符bc1,以便與估計性能標(biāo)識符bp-est映射。
在rbs-a中的方法的另一方面中,其中,網(wǎng)絡(luò)是長期演進lte網(wǎng)絡(luò),并且信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br1是包括接收符號接收質(zhì)量rsrq和/或接收信號接收功率rsrp的函數(shù)。
在rbs-a中的方法的另一方面中,選擇步驟還包括:-參考映射的對應(yīng)的性能指示符bp-est和性能標(biāo)識符ap1的函數(shù),基于超過第一閾值水平的選擇。
在rbs-a中的方法的另一方面中,選擇步驟還包括:基于超過針對映射的對應(yīng)的第二性能指示符bp-est的可配置值進行選擇。
在本發(fā)明的一個方面中,一種第二無線電基站rbs-b中的用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡的方法,其中,所述網(wǎng)絡(luò)包括由rbs-a控制的第一小區(qū)(小區(qū)a)和由第二無線電基站rbs-b控制的第二小區(qū)(小區(qū)b),這兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a已服務(wù)并將至少一個用戶設(shè)備ue重定位到rbs-b,其中重定位基于小區(qū)b的估計性能值。
rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
作為第一步驟,rbs-b從rbs-a接收指示以用由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值進行響應(yīng)。
作為另一步驟,rbs-b接收包括由一個或多個被重定位的ue對小區(qū)b中感知的性能的測量在內(nèi)的報告。
作為又一步驟,rbs-b向rbs-a提供基于由被重定位的ue所感知的性能的值,以便更新小區(qū)b的估計性能值。
在rbs-b中的方法的另一方面中,接收步驟還包括指示被重定位的ue在從小區(qū)a重定位到小區(qū)b之后測量和報告關(guān)于小區(qū)b的感知信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br2。
該方法還包括rbs-b接收報告的測量感知信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br2,其中,該方法還包括根據(jù)報告的感知信號質(zhì)量標(biāo)識符br2和小區(qū)b的負載來計算小區(qū)b的感知性能標(biāo)識符bp2的步驟。
該方法還包括rbs-b向rbs-a提供計算出的感知性能標(biāo)識符bp2,以便用估計性能值指示符bp-est來更新它的表。
在rbs-b中的方法的另一方面中,計算步驟包括:感知性能標(biāo)識符bp2是報告的信號質(zhì)量標(biāo)識符br2和小區(qū)b的負載的函數(shù)。
在rbs-b中的方法的另一方面中,網(wǎng)絡(luò)是長期演進lte網(wǎng)絡(luò),并且信號質(zhì)量報告標(biāo)識符br2是包括接收符號接收質(zhì)量rsrq和/或接收信號接收功率rsrp的函數(shù)。
在rbs-a和rbs-b中的方法的另一方面中,該方法應(yīng)用于長期演進lte網(wǎng)絡(luò)中,并且rbs-a和rbs-b是enodeb。
在本發(fā)明的一個方面中,提出了一種被配置用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡的系統(tǒng),其中所述網(wǎng)絡(luò)包括服務(wù)于第一小區(qū)(小區(qū)a)的第一無線電基站rbs-a和服務(wù)于第二小區(qū)(小區(qū)b)的第二無線電基站rbs-b,所述兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a服務(wù)于至少一個用戶設(shè)備ue,并且rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
系統(tǒng)的rbs-a被配置為選擇所服務(wù)的ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能;
存在于重疊中的所選擇的ue被配置為測量小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能,并報告給rbs-a。
rbs-a還被配置為基于接收到的性能和小區(qū)b的估計性能值來確定和選擇要被重定位的ue。
rbs-a還被配置為初始化一個或多個所選ue的重定位以便從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。
一個或多個被重定位的ue還被配置為測量小區(qū)b中的感知性能,并且將該測量報告給rbs-b,并且rbs-b被配置為向rbs-a提供基于重定位ue的感知性能的值,以便更新小區(qū)b的估計性能值。
在本發(fā)明的一個方面中,提出了一種被配置為在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用的第一無線電基站rbs-a設(shè)備,其中rbs-a還被配置用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡動作,其中rbs-a包括:被配置為處理程序指令的處理器模塊、被配置為存儲程序指令和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的存儲器模塊、以及被配置為連接到其他網(wǎng)絡(luò)實體的接口模塊。
rbs-a還包括映射模塊,所述映射模塊被配置為映射重疊小區(qū)中的測量性能和估計性能,其中測量性能和估計性能包括在表中。
rbs-a還包括用于選擇用于重定位的用戶設(shè)備ue的選擇器模塊,所述選擇器模塊被配置為選擇和決定要被重定位的ue的數(shù)量,所述決定基于所映射的重疊小區(qū)中的估計性能和測量性能。
rbs-a還包括更新模塊,所述更新模塊被配置為用重疊小區(qū)中的接收的感知性能來更新表,并且其中處理器模塊還被配置為按照程序指令控制接口模塊、映射模塊、負載平衡決定模塊和更新模塊。
在rbs-a的另一方面中,選擇器模塊被配置為與排名選擇器模塊(706)協(xié)作以根據(jù)排名順序來選擇要被重定位的ue,其中,選擇超過第一閾值的ue。
在rbs-a的另一方面中,rbs-a還包括指令模塊,所述指令模塊被配置為指示連接到rbs-a的所選擇的ue測量和報告另一個rbs(rbs-b)的性能信號。
rbs-a還被配置為初始化由選擇模塊選擇為要被重定位的ue的重定位。
在本發(fā)明的一個方面中,提出了一種被配置為在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用的第二無線電基站rbs-b設(shè)備,其中rbs-b還被配置與第一無線電基站rbs-a協(xié)作、用于通信網(wǎng)絡(luò)中的小區(qū)之間的負載平衡動作,其中rbs-b包括被配置為處理程序指令的處理器模塊、被配置為存儲程序指令和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的存儲器模塊、以及被配置為連接到其他網(wǎng)絡(luò)實體的接口模塊。
rbs-b還包括指示模塊,所述指示模塊被配置為指示從另一小區(qū)重定位到由rbs-b控制的小區(qū)的ue測量和報告小區(qū)b中的性能信號,其中,所述ue在由rbs-a初始化的負載平衡動作中被重定位。
rbs-b的接口模塊還被配置為接收由被重定位的ue所報告的小區(qū)b中的感知性能。
rbs-b的接口模塊還被配置為:向rbs-a發(fā)送基于被重定位的ue所報告的感知性能的值,以便更新小區(qū)b的估計性能值。
rbs-b的處理器模塊還被配置為按照程序指令控制接口模塊和指示模塊。
在rbs-a和rbs-b設(shè)備的另一方面,這些設(shè)備在通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中操作,所述通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是長期演進lte網(wǎng)絡(luò)或lte語音(volte)網(wǎng)絡(luò),并且其中rbs-a和rbs-b是演進節(jié)點b(enodeb)。
在本發(fā)明的一個方面中,提出了一種計算機程序,所述計算機程序當(dāng)被第一無線電基站rbs-a中的處理器模塊執(zhí)行時,rbs-a能夠執(zhí)行或控制用于通信網(wǎng)絡(luò)中的負載均衡的方法,所述通信網(wǎng)絡(luò)包括由rbs-a控制的第一小區(qū)(小區(qū)a)和由第二無線電基站rbs-b控制的第二小區(qū)(小區(qū)b),其中這兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a服務(wù)于至少一個用戶設(shè)備ue,并且rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
計算機程序使得rbs-a能夠執(zhí)行以下步驟:選擇所服務(wù)ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能,并且接收報告的小區(qū)a和小區(qū)b的性能。。
計算機程序還使得rbs-a能夠基于接收到的性能和小區(qū)b的估計性能值來確定和選擇用于重定位的ue。
計算機程序還使rbs-a能夠?qū)⒁粋€或多個所選擇的ue的重定位初始化為從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。
計算機程序還使得rbs-a能夠向rbs-b提交指示,以用由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值進行響應(yīng)。
計算機程序還使得rbs-a能夠從rbs-b接收基于由一個或多個被重定位的ue所測量的感知性能值的值,并且隨后使用接收到的基于感知性能值的值來更新小區(qū)b的估計性能值。
在計算機程序的另一方面中,計算機程序使得rbs-a能夠執(zhí)行以下步驟:從重定位后具有最高信號增益的ue的排名中選擇要被重定位的ue,至多選擇確定數(shù)量的要被重定位的ue,以實現(xiàn)負載平衡。
在計算機程序的另一方面中,計算機程序使得rbs-a能夠執(zhí)行以下步驟:根據(jù)映射到小區(qū)b的負載和由rbs-a所服務(wù)的ue測量的小區(qū)b的性能的函數(shù)的值來導(dǎo)出小區(qū)b的估計性能值,以確定用于重定位的ue。
在計算機程序的另一方面中,當(dāng)rbs-a檢測到小區(qū)a的請求容量增加到與小區(qū)a的可用容量相關(guān)的預(yù)配置值時,計算機程序使rbs-a能夠執(zhí)行負載平衡動作步驟,和/或基于定時器的超時而連續(xù)地執(zhí)行負載平衡動作步驟。
在本發(fā)明的另一方面中,提出了第一無線電基站rbs-a,其中rbs-a在通信網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行負載平衡動作,所述網(wǎng)絡(luò)包括由rbs-a控制的第一小區(qū)(小區(qū)a)和由第二無線電基站rbs-b控制的第二小區(qū)(小區(qū)b),并且這兩個小區(qū)至少部分重疊。
rbs-a服務(wù)于至少一個用戶設(shè)備ue,并且rbs-a和rbs-b經(jīng)由鏈路以通信方式連接。
rbs-a包括用于接收rbs-b的負載的接收模塊。
rbs-a還包括選擇模塊,所述選擇模塊用于選擇所服務(wù)的ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能。
rbs-a還包括用于基于ue做出的測量來計算小區(qū)b的性能的計算器模塊。
rbs-a還包括映射模塊,所述映射模塊用于將計算出的性能映射到小區(qū)b的估計性能。
rbs-a還包括確定模塊,所述確定模塊用于基于接收到的性能和小區(qū)b的估計性能值來確定用于重定位的ue的數(shù)量。
rbs-a還包括排名和選擇模塊,所述排名和選擇模塊用于選擇要被重定位以實現(xiàn)負載平衡的ue。
rbs-a還包括初始化模塊,所述初始化模塊用于初始化所選擇的ue的重定位以便從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。
rbs-a還包括指示器模塊,所述指示器模塊用于指示到rbs-b用由一個或多個被重定位的ue所測量的感知性能值進行響應(yīng),并且rbs-a還包括存儲模塊,所述存儲模塊用于存儲接收到的被重定位的ue在小區(qū)b中的感知性能,從而更新小區(qū)b中的估計性能。
現(xiàn)在參照公開的附圖更詳細地示出根據(jù)本發(fā)明的這些和其他實施例。
附圖說明
圖1是示出系統(tǒng)的實施例的框圖;
圖2a是示出系統(tǒng)的實施例的框圖;
圖2b是示出系統(tǒng)的實施例的框圖;
圖3a是示出方法步驟的實施例的流程圖;
圖3b是示出方法步驟的實施例的流程圖;
圖3c是示出方法步驟的實施例的流程圖;
圖3d是示出方法步驟的實施例的流程圖;
圖3e是示出方法步驟的實施例的流程圖;
圖4a是示出方法步驟的實施例的表;
圖4b是示出方法步驟的實施例的表;
圖4c是示出方法步驟的實施例的表;
圖5是示出系統(tǒng)的實施例中的信號交換的信令圖;
圖6是示出系統(tǒng)的實施例中的信號交換的信令圖;
圖7是示出設(shè)備的實施例的框圖;以及
圖8是示出設(shè)備的實施例的框圖。
具體實施方式
參考圖1、2a和2b,在演進通用移動電信(umts)陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò)(e-utran)系統(tǒng)的實現(xiàn)中給出了對蜂窩通信系統(tǒng)中的改進的負載平衡系統(tǒng)的解釋。然而,所提出的改進的負載平衡系統(tǒng)也可以應(yīng)用于其它蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),例如,全球移動通信系統(tǒng)(gsm)、個人手持系統(tǒng)(phs)、通用移動電信系統(tǒng)(umts)、數(shù)字增強無繩電信(dect)、數(shù)字高級移動電話系統(tǒng)(amps)(is-136/時分多址(tdma))。
在該解釋中,對長期演進(lte)網(wǎng)絡(luò)的參考可以等同于e-utran系統(tǒng),并且無線電基站(rbs)可以等同于在lte網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的演進節(jié)點b(enodeb)。
盡管如圖2a所示的小區(qū)可以被實現(xiàn)為具有多于一個載波頻率的重疊的同心實心圓(可以認(rèn)為圖2a中有兩個不同的載波頻率),但是為了方便解釋,該解釋將載波頻率與物理小區(qū)相等同。圖2b具有所描繪的兩個扇形波束,其被認(rèn)為是表示兩個小區(qū)的兩個載波頻率。
當(dāng)在不同小區(qū)之間平衡負載時,在lte網(wǎng)絡(luò)中,目標(biāo)優(yōu)選地是雙重的:既優(yōu)化整體系統(tǒng)性能,還優(yōu)化單個用戶設(shè)備(ue)所體驗的服務(wù)性能。為實現(xiàn)負載平衡,需要通過對相關(guān)小區(qū)中的變化條件持續(xù)跟蹤的算法來選擇某些ue以在小區(qū)之間重定位。所提出的本發(fā)明通過用于選擇用于重定位的ue的適當(dāng)?shù)倪x擇機制來提供這兩個目標(biāo)的解決方案。
參考圖1,在該解釋中,ue150的重定位意味著將ue150與第一無線電基站(rbs-a110)的連接移動或轉(zhuǎn)移到第二無線電基站(rbs-b120),其中,rbs-a控制第一小區(qū)(小區(qū)a112),rbs-b控制第二小區(qū)(小區(qū)b122)。
提出負載平衡,由rbs-a執(zhí)行,由此在rbs-b的協(xié)作下從小區(qū)a重定位到小區(qū)b。然而,應(yīng)當(dāng)理解,不止一個rbs可以應(yīng)用所提出的方法,因此rbs-b也應(yīng)當(dāng)以相同的機制發(fā)生負載平衡,從小區(qū)b到小區(qū)a或到具有重疊覆蓋的其他小區(qū)。
改進的負載平衡的目的是,改進對要在重疊小區(qū)之間被重定位的ue的選擇。當(dāng)選擇用于重定位的ue時,考慮源小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)二者中的估計或預(yù)期的性能或無線電鏈路質(zhì)量。
特別是在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲中,根據(jù)ue可以測量的內(nèi)容(即,源小區(qū)(小區(qū)a)和目標(biāo)小區(qū)(小區(qū)b)的參考符號接收功率(rsrp)和參考符號接收質(zhì)量(rsrq))來選擇必須將哪些ue重定位被認(rèn)為是不充分的。在涉及性能或吞吐量時,一個小區(qū)和另一個小區(qū)中的某些rsrp/rsrq的組合沒有直接關(guān)系。ue在小區(qū)a中的性能=f(rsrp,rsrq,負載)≠ue在小區(qū)b中的吞吐量=f(rsrp,rsrq,負載)。即使參數(shù)的數(shù)字相等,這也成立,因為函數(shù)可能不同。
如果僅基于測量的rsrp/rsrq和小區(qū)負載來選擇ue,則可能導(dǎo)致ue在負載平衡動作之后將經(jīng)歷更差的性能。
改進的負載平衡方法實現(xiàn)了更好地預(yù)測ue性能,優(yōu)化了各個ue和整個系統(tǒng)的服務(wù)性能。
圖3a是示出在e-utran中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的流程圖。圖3a表示被理解為具有連續(xù)性特點或者在檢測到如下301所述的負載平衡時操作的循環(huán)??紤]在負載均衡確定301中確定的每個特定被服務(wù)ue的服務(wù)質(zhì)量(qos)要求與可用容量的相對關(guān)系,rbs-a初始化負載平衡動作,被服務(wù)且測量的ue中有多少個應(yīng)被重定位到另一小區(qū)。
在圖3a中,以某一順序描繪了框302-314。然而,所描繪的順序不一定意味著該順序是必須的。特別是在框之間沒有相互依賴的情況下,執(zhí)行的順序可以是任何順序。
rbs-a110接收302小區(qū)b122的負載。假設(shè)在系統(tǒng)的相鄰小區(qū)的小區(qū)之間存在小區(qū)負載測量的連續(xù)交換。因此,源rbs-a知道其相鄰的小區(qū)b120的實際負載,小區(qū)b120被認(rèn)為是負載平衡動作的潛在目標(biāo)。備選地,rbs-a經(jīng)由其x2鏈路136向rbs-b請求小區(qū)b的負載。備選地,公共節(jié)點(諸如wcdma中的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器節(jié)點)充當(dāng)為每個rbs收集負載信息、并且經(jīng)常或根據(jù)請求來將負載分配給其他rbs的公共節(jié)點。
所服務(wù)的ue150、152、154、156在它們所駐留的源小區(qū)(小區(qū)a112)中連續(xù)地執(zhí)行測量。
rbs-a從它服務(wù)的ue150、152、154、156中選擇303必須對其自身和相鄰rbs的特定載波頻率執(zhí)行鏈路信號測量的ue。rbs在安裝期間被提供有其相鄰小區(qū)的信息,例如rbs標(biāo)識、鏈路地址信息和這些小區(qū)的應(yīng)用的載波頻率。選擇對在小區(qū)b中應(yīng)用的載波頻率進行測量的ue將產(chǎn)生被指示304a執(zhí)行和報告小區(qū)a和小區(qū)b載波頻率測量的統(tǒng)計學(xué)上定義的數(shù)量的ue。
關(guān)于對小區(qū)a和小區(qū)b的載波頻率的測量:
處于連接模式的ue可以被rbs配置為針對自身小區(qū)和其它載波頻率上的相鄰小區(qū)來測量無線電質(zhì)量(rsrp,rsrq),然后在rrc測量報告中將測量結(jié)果發(fā)送到自身小區(qū)。
處于連接模式的ue需要一直以固定間隔發(fā)送僅針對自身小區(qū)的信道反饋報告(例如信道質(zhì)量指示(cqi)、秩指示(ri)、預(yù)編碼矩陣指示符(pmi)),這是ue對當(dāng)前鏈路質(zhì)量的估計。值通常由基帶來使用(用于調(diào)度、鏈路適配等)。
在該陳述中,對這兩個小區(qū)(小區(qū)a和小區(qū)b)的測量被認(rèn)為是基于測量報告的,盡管可選地小區(qū)a中的測量也可以基于信道反饋報告或兩個報告的組合。
備選地,可以通過使用濾波器,基于各種無線電特性(例如,ue吞吐量或源小區(qū)(小區(qū)a)中的參考符號接收功率(rsrp)/參考符號接收質(zhì)量(rsrq))來執(zhí)行對用于測量的ue的選擇。其他準(zhǔn)則可以是指示的(演進)多媒體廣播和多播服務(wù)(mbms)興趣、載波聚合能力、訂閱類型、國際移動訂戶身份(imsi)等。
例如,建議選擇ue150、152和156用于小區(qū)a和小區(qū)b的測量。只有ue150和152將返回對小區(qū)b的測量,因為這些ue駐留在重疊中并且能夠接收小區(qū)b中的信號。
基于報告的小區(qū)a的鏈路信號和小區(qū)a的負載,rbs-a計算304b小區(qū)a的性能標(biāo)識符,并且基于報告的小區(qū)b信號和小區(qū)b負載,rbs-a計算304d小區(qū)b的性能標(biāo)識符。
rbs-a將所計算的小區(qū)b的性能標(biāo)識符映射到估計性能值,估計性能值表示要被重定位的ue將在小區(qū)b中經(jīng)歷的最新性能。該估計值基于由先前被重定位的ue所測量的感知性能。
考慮負載均衡確定301中確定的每個特定被服務(wù)ue的服務(wù)質(zhì)量(qos)要求與可用容量的相對關(guān)系,rbs-a確定306所服務(wù)和進行測量的ue中有多少個應(yīng)被重定位到另一小區(qū)。
通過根據(jù)估計的小區(qū)b中的性能和計算的小區(qū)a中的性能來對ue進行排名308,使得rbs-a能夠選擇哪個ue必須被重定位。例如,根據(jù)排名符合要被重定位的ue150在重定位到小區(qū)b之后具有足夠的信號增益。
rbs-a初始化310所選擇的ue150到小區(qū)b的重定位。
至此,總結(jié)該示例過程:
ue150、152、154、156由rbs-a來服務(wù);
ue150、152、156被選擇為執(zhí)行小區(qū)b測量;
ue150、152報告小區(qū)b測量,并且
基于排名選擇要被重定位的ue150。
在將ue150重定位到小區(qū)b之后,被重定位的ue測量并將其在小區(qū)b中的鏈路信號報告312給rbs-b。rbs-b根據(jù)報告的測量信號和小區(qū)b負載來計算小區(qū)b的感知的性能標(biāo)識符,并且向rbs-a提供該性能標(biāo)識符。
在該陳述中,在小區(qū)b中的重定位之后,該階段中的測量被認(rèn)為基于信道反饋報告,因為ue與rbs-b處于連接模式。
可選地,在被rbs-b配置之后,小區(qū)b中的測量可以基于測量報告(rsrp,rsrq)。
進一步可選地,信道反饋報告和測量報告二者的編排組合可以被編排和發(fā)送到rbs-a。
rbs-a在接收314到感知的性能標(biāo)識符時,通過接收小區(qū)b中的估計性能值的新值來更新其映射。
定時器經(jīng)常性地重啟316循環(huán)300,或者備選地,當(dāng)在由rbs-a中的檢測301發(fā)起達到小區(qū)a容量的負載平衡時,可以啟動循環(huán)300。
給配置用于特定ue的每個演進無線電接入承載(e-rab)分配一定量的服務(wù)質(zhì)量(qos)類別指示符(qci)訂閱量,這基于其所屬的qos類別,為。這是運算符可配置量(qcisubscriptionquanta)。
qci訂閱量的值反映了滿足給定qci下的e-rab的預(yù)期qos通常所需的無線電資源的量。此外,每個e-utran小區(qū)被分配了小區(qū)訂閱容量值。這也是一個運算符可配置參數(shù)(cellsubscriptioncapacity)。
小區(qū)訂閱容量值反映小區(qū)能夠用可接受的qos水平來處理的qci訂閱量的總量。
我們所使用的業(yè)務(wù)負載定義是在小區(qū)(對于所有連接的ue)中聚合的qci訂閱量的總量與小區(qū)訂閱容量值之比:
sratio=(∑qcisubscriptionquanta/cellsubscriptioncapacity)
sratio是≥0的值,其中,零表示完全沒有負載的單小區(qū),范圍0,0-1,0中的值是小區(qū)的典型的工作范圍,并且>1,0的值表示增加的過載級。sratio值上的運算符可配置參數(shù)啟動301負載平衡動作。
循環(huán)定時316的實際值在5和30s之間,通常為15s,這取決于rbs部署、一天中的時間等。
圖3b是示出在e-utran100中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的流程圖,所述改進的負載平衡動作300集中于由rbs-a110接收小區(qū)b122的負載。
rbs-b120自主地或根據(jù)請求向rbs-a提交302a小區(qū)b的負載指示,此后,rbs-a存儲302b該指示以用于進一步處理。
圖3c是示出在e-utran100中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的流程圖,所述改進的負載平衡動作300集中于rbs-a110進行的測量接收和映射步驟304。圖3c中的框可以是任何順序或并行執(zhí)行,只要不依賴于彼此。
由rbs-a服務(wù)的ue150、152、154、156測量小區(qū)a112中的信號,并向rbs-a報告鏈路信號ar1。
基于所報告的測量,rbs-a為小區(qū)a中的ue計算304b性能標(biāo)識符ap1。
rbs-a從其服務(wù)的ue中選擇304c對小區(qū)b122進行測量的多個ue,在上面的示例中,選擇ue150、152、156。只有ue150、152報告關(guān)于小區(qū)-b的信號,因為它們也駐留在小區(qū)a和小區(qū)b中。
觸發(fā)諸如在3gppts36.331第5.5.4.6節(jié)中描述的a5事件之類的事件,并且ue向rbs-a發(fā)送無線電資源控制(rrc)測量報告。包括測量參考符號接收功率(rsrp)和參考符號接收質(zhì)量(rsrq)值。當(dāng)測量的量滿足由ue發(fā)送測量報告的準(zhǔn)則時,觸發(fā)測量事件,在這種情況下,報告關(guān)于小區(qū)b的信號。
關(guān)于小區(qū)a(服務(wù)小區(qū))的信號測量也包括在報告中。
rbs-a計算304d標(biāo)識符bc1,標(biāo)識符bc1是所報告的小區(qū)b的信號和小區(qū)-b的負載的函數(shù)。
bc1=f(br1,load-cell-b)。
將計算的標(biāo)識符bc1映射到估計性能值bp-est,以獲得要被選擇用于重定位的ue在其被重定位之后可以預(yù)期的可靠性能。隨后,rbs-a通過執(zhí)行包括小區(qū)a的當(dāng)前性能和小區(qū)b的估計性能的函數(shù)來計算重定位之后的性能增益:
性能增益:f(f(ap1),f(bp-est.))
針對rbs-a所服務(wù)的ue執(zhí)行的處理304和用于小區(qū)b的測量的選擇303在循環(huán)304e中順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行。
圖3d是示出在e-utran100中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的流程圖,所述改進的負載平衡動作300集中于rbs-a110做出的對ue進行的選擇和重定位的步驟304、310。
rbs-a確定306a測量ue150、152中有多少個應(yīng)被重定位。選擇排名中具有最高性能增益的ue用于重定位到小區(qū)b122,至多選擇定義的數(shù)量的ue。性能增益f(f(ap1),f(bp-est.))的排名308a包括用較高排名和較低排名將ue分隔的閾值。副作用是減少了在部署這種改進的負載平衡方法的小區(qū)之間的來回重定位,盡管初始化負載平衡的閾值主要用于由于負載平衡導(dǎo)致的這種返回重定位。
只選擇308a在重定位后具有的最高性能增益超過閾值的ue用于重定位。
例如,只有ue150排名足夠高以被重定位。rbs-a初始化310a所選擇的ue150的從小區(qū)a112到小區(qū)b的重定位。
重定位動作如針對所選擇的ue的循環(huán)中的順序處理310b來執(zhí)行,或者并行執(zhí)行。
圖3e是示出在e-utran100中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的流程圖,所述改進的負載平衡動作300集中于rbs-b120的協(xié)作步驟。
rbs-b指示312a被重定位的ue150在ue150的重定位之后測量和報告小區(qū)b中的鏈路信號br2,或者備選地,被重定位的ue150在目標(biāo)小區(qū)(小區(qū)b122)中持續(xù)執(zhí)行測量,因為現(xiàn)在連接到rbs-b。
基于報告的鏈路信號br2,rbs-b計算312b標(biāo)識ue150所感知的性能bp2的值的標(biāo)識符,并且經(jīng)由其鏈路136將該性能標(biāo)識符bp2提交到rbs-a110。
rbs-a接收314a性能標(biāo)識符bp2并應(yīng)用該標(biāo)識符來更新和維護用于對應(yīng)的估計性能標(biāo)識符bp-est的映射。
測量和更新動作如針對被重定位的ue的循環(huán)中的順序處理314b來執(zhí)行,或者并行執(zhí)行。備選地,一旦會話312中的所有被重定位的ue都已經(jīng)提供它們的報告br2,則向rbs-a提交對于性能標(biāo)識符bp2的新值的預(yù)配置。
在諸如ue上下文釋放消息(在3gppts36.423的第8.2.3節(jié)描述)的一部分或x2rrc專用消息之類的消息中,將該性能標(biāo)識符bp2反饋回源小區(qū)(小區(qū)a)。ue上下文釋放過程被標(biāo)準(zhǔn)化,以通知源rbs(rbs-a)切換成功并且觸發(fā)源rbs中的資源釋放。
隨著更新,為關(guān)于小區(qū)b的估計性能標(biāo)識符bp-est提供了小區(qū)b的估計性能的最新值,使得下一個負載平衡動作能夠具有用于選擇哪些ue應(yīng)被重定位的可靠準(zhǔn)確的參數(shù)。目標(biāo)小區(qū)中性能或吞吐量預(yù)測相對較差的ue不被選擇用于重定位。
以這種方式針對大量ue計算的用于被重定位的ue的性能或吞吐量增益通常呈現(xiàn)對每個源(小區(qū)a)到目標(biāo)(小區(qū)b)小區(qū)關(guān)系特定的統(tǒng)計學(xué)分布?;趗e選擇歷史,rbs維持每個源到目標(biāo)小區(qū)關(guān)系的閾值,其將相應(yīng)的吞吐量增益分布分割成兩個部分,每個部分具有一定百分比。閾值水平是預(yù)定值,或者在每次新ue選擇時在反饋回路中進行調(diào)整,以便維持期望的(配置的)百分比分割。
本發(fā)明的關(guān)鍵要素是反饋回路,其中,ue在目標(biāo)小區(qū)中的重定位后的ue吞吐量評估的結(jié)果在ue上下文釋放時被反饋到源小區(qū),并且用于更新和維持重定位前從ue接收的測量結(jié)果(rsrp和/或rsrq值)到具有類似測量結(jié)果的ue的ue吞吐量預(yù)測的映射。
圖4a是示出改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的表,所述改進的負載平衡動作300集中于在步驟304、304d中應(yīng)用的映射表400a。
左列包括基于小區(qū)b載波頻率的ue在步驟304c中的測量br1和步驟302中接收的小區(qū)b的負載而計算出的性能標(biāo)識符bc1。計算的性能標(biāo)識符bc1編排如下:
bc1=f(br1,load-cell-b)。
所呈現(xiàn)的值范圍是任意選擇的排序范圍,其示出了bc1可以獲得的值。
右列表示小區(qū)b中的估計性能bp-est的對應(yīng)值。bp-est表示最近從rbs-b120作為標(biāo)識符bp2所接收的基于來自最近被重定位的ue150的測量結(jié)果和小區(qū)b的最近負載的性能。
例如:測量某個br1的ue可以利用小區(qū)b的負載得到任意值為157的計算性能bc1。該值的映射304d產(chǎn)生bp-est為55。如果基于該bp-est將ue選擇為要被重定位到小區(qū)b,基于小區(qū)b中的測量報告和小區(qū)b的實際負載,可以發(fā)生rbs-b給rbs-a返回提供感知的性能bp254,這低于之前所估計的值。rbs-a隨后將通過將與157的bc1條目同一行的bp-est從55修改為54來適配性能映射表。
可以注意到,兩列之間的關(guān)系不是線性的,而且不必須是線性的。所提出的方法允許兩個列之間的任何關(guān)系,并且還允許動態(tài)行為。
雖然這是從小區(qū)a到小區(qū)b的關(guān)系的單個表,但是必須認(rèn)識到,針對到相鄰小區(qū)的每個關(guān)系都創(chuàng)建了用于到多個目標(biāo)小區(qū)的負載平衡的單獨的表。
圖4b是示出改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的表,所述改進的負載平衡動作300集中于執(zhí)行用于重定位的ue的選擇308、308a。
該表應(yīng)用任意ue標(biāo)識符和對應(yīng)于圖4a的性能的值。該表示出了具有在第一列中示出的唯一標(biāo)識(ue標(biāo)識符)的、已經(jīng)向rbs-a110報告測量報告的多個ue150、152。第二列示出了由rbs-a計算的、包括小區(qū)a的負載在內(nèi)的小區(qū)a中的感知性能ap1。第三列示出了由rbs-a針對連接到rbs-a的ue做出的小區(qū)b測量所計算的、包括小區(qū)b的負載在內(nèi)的性能bc1。
第四列應(yīng)用圖4a的映射表,以將計算的性能bc1的值映射到估計性能bp-est。
僅作為示例,第五列表示性能增益,其被定義為差(diff)函數(shù):f(f(ap1),f(bp-est.)),在這種情況下,只是作為性能數(shù)字的簡單相減bp-est.-ap1的任意函數(shù),但是可以使用任何合適的函數(shù)。
根據(jù)該列表,可以做出如在步驟308a中部署的排名,其表明標(biāo)識符“b44”的ue具有最高的性能增益,并且“532”具有最低的增益。
圖4c是示出改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的表,所述改進的負載平衡動作300集中于另一種執(zhí)行用于重定位的ue的選擇308、308a的方法。
再次,第一列表示ue標(biāo)識。第二列表示具有任意序號的序號范圍,其示出了測量被重定位的ue的特定時間順序。
對于每個ue測量,經(jīng)由映射表400a從bc1導(dǎo)出估計性能bp_est,并將其存儲在該表400c中。未示出包括小區(qū)a的性能ap1的列。通過校正因子執(zhí)行映射,如在第五列中示出。從例如最后四次重定位的滑動窗口導(dǎo)出校正因子,提供在重定位bp2之后用感知性能來導(dǎo)出估計性能bp-est的測量。如第五列所示,該校正因子不斷變化,并且被視為被選擇用于重定位的ue的單個校正因子,從而允許快速計算和有限的存儲區(qū)域。如圖4b所示,基于bp-est和ap1來執(zhí)行對要被重定位的ue的選擇。
圖5是示出系統(tǒng)的實施例中的信號交換的信令圖,其中應(yīng)用了x2信令接口136。
在圖5中,示出了被選擇用于負載平衡的單個ue的信令序列500。ue150連接到控制第一載波頻率f1上的小區(qū)a122的rbs-a110,并且被指示502對目標(biāo)頻率f2執(zhí)行測量,所述目標(biāo)頻率f2應(yīng)用于被rbs-b120控制的小區(qū)b122。
ue對f2進行測量并檢測重疊的小區(qū)b。然后,ue向rbs-a報告504小區(qū)b的無線電鏈路質(zhì)量(rsrp/rsrq)。
rbs-a做出用于重定位的ue選擇506。其基于源小區(qū)(小區(qū)a)中的估計性能或吞吐量與基于目標(biāo)小區(qū)(小區(qū)b)的映射表的小區(qū)b中的估計性能或吞吐量之間的比較。該映射表包括基于來自已執(zhí)行ief切換的其他ue的小區(qū)b的先前反饋值的從報告的無線電鏈路質(zhì)量值(rsrp/rsrq)到ue吞吐量的映射。如果目標(biāo)小區(qū)和源小區(qū)中的ue吞吐量之間的差異在特定閾值內(nèi),則執(zhí)行x2信令重定位或切換。
rbs-a向rbs-b提交508重定位或切換請求。rbs-b用確認(rèn)消息回復(fù)510,此后,rbs-a向ue150提交512無線電資源控制(rcc)連接重配置。
當(dāng)ue已執(zhí)行514隨機接入過程時,其向目標(biāo)enodeb(即rbs-b)發(fā)送rrc連接重配置完成,這意味著切換成功,并且這將觸發(fā)rbs-b向源rbs-b發(fā)送ue上下文釋放。
附加地,rbs-a向rbs-b提交(未示出)指示,以在重定位之后用由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值進行響應(yīng)。
rbs-b向rbs-a一起發(fā)送518基于報告的小區(qū)b中的測量來識別感知性能516的標(biāo)識符。rbs-a隨后用接收到的bp-est的新值來適配其映射表。
附著或搭載(piggy-backed)到x2ue上下文釋放消息上的是基于ue的感知性能參數(shù),在以下根據(jù)3gppts36.423的x2信號表中用星號(*)指示。必須確定ie類型和引用。
針對發(fā)送x2專用消息(上表中未示出)的情況,在已釋放ue上下文之后,x2專用消息必須包含bp-est以及與之相關(guān)聯(lián)的測量量,以便正確地更新rbs-a中的映射表。
圖6是示出系統(tǒng)的實施例中的信號交換的信令圖,其中應(yīng)用了s1信令接口116、126。
在圖6中,示出了被選擇用于負載平衡的單個ue的信令序列600。ue150連接到控制第一載波頻率f1上的小區(qū)a122的rbs-a110,并且被指示602對目標(biāo)頻率f2執(zhí)行測量,所述目標(biāo)頻率f2應(yīng)用于被rbs-b120控制的小區(qū)b122。
ue對f2進行測量并檢測重疊的小區(qū)b。然后,ue向rbs-a報告604小區(qū)b的無線電鏈路質(zhì)量(rsrp/rsrq)。
rbs-a做出用于重定位的ue選擇606。其基于源小區(qū)(小區(qū)a)中的估計性能或吞吐量與基于目標(biāo)小區(qū)(小區(qū)b)的映射表的小區(qū)b中的估計性能或吞吐量之間的比較。該映射表包括基于來自已執(zhí)行ief切換的其他ue的小區(qū)b的先前反饋值的從報告的無線電鏈路質(zhì)量值(rsrp/rsrq)到ue吞吐量的映射。如果目標(biāo)小區(qū)和源小區(qū)中的ue吞吐量之間的差異在特定閾值內(nèi),則執(zhí)行s1信令重定位或切換。
rbs-a向移動性管理實體(mme)160提交608所需的重定位或切換到rbs-b的消息。mme用信號610向rbs-b發(fā)送重定位或切換請求(ho),并且rbs-b向mme回復(fù)612ho確認(rèn)。
mme向rbs-a提交614ho命令,此后,rbs-a向ue150提交616無線電資源控制(rcc)重連接重配置。
rbs-a向mme提交618狀態(tài)轉(zhuǎn)移消息。
當(dāng)ue已執(zhí)行620隨機接入過程時,其向目標(biāo)enodeb(即rbs-b)發(fā)送624rrc連接重配置完成,這意味著切換成功。mme向目標(biāo)rbs(rbs-b)提交622狀態(tài)轉(zhuǎn)移消息,并且附加地向rbs-b提交指示,以在重定位之后用由一個或多個被重定位的ue測量的感知性能值進行響應(yīng)。
rbs-b在ho通知消息中向mme發(fā)送基于報告的小區(qū)b中的測量來識別感知性能626的標(biāo)識符。
mme在ue上下文釋放消息中將標(biāo)識小區(qū)b中的感知性能的標(biāo)識符轉(zhuǎn)發(fā)到rbs-a,rbs-a隨后使用接收的bp-est的新值來適配其映射表。mme將以搭載形式在切換通知消息或上下文釋放消息(3gppts36.413的第8.3.3節(jié)中描述)將性能信息附加或提交給ue。
這個搭載信息將由mme在消息之間映射,這需要mme當(dāng)前所不支持的新功能。
在s1ue通知和上下文釋放消息上搭載的是基于ue的感知性能參數(shù)。參見以下根據(jù)3gppts36.413的s1信號表,其中,性能信息用星號(*)指示。必須確定ie類型和引用。
具有搭載的在新的enodeb中的ue性能參數(shù)的切換通知
具有搭載的在新的enodeb中的ue性能參數(shù)的ue上下文釋放
圖7是示出無線電基站rbs-a110和rbs-b120的實施例的框圖。
rbs包括:
-處理器模塊701,被配置為處理程序指令;
-存儲器模塊702,被配置為存儲程序指令和網(wǎng)絡(luò)參數(shù);
-接口模塊707,被配置為連接到其他網(wǎng)絡(luò)實體,所述接口模塊被示為具有配置成用于連接到s1鏈路116、126和x2鏈路136的三個接口707a、707b和707c;
-映射模塊703,被配置為映射重疊小區(qū)中的測量性能和估計性能,所述測量性能和估計性能包括在表702a中;
-負載平衡決定模塊704,被配置為基于所映射的重疊小區(qū)中的估計性能和測量性能來決定要被重定位的ue的數(shù)量;
-更新模塊705,被配置為用接收到的重疊小區(qū)中的感知性能來更新表702a,并且其中,
處理器模塊701還被配置為按照程序指令控制接口模塊、映射模塊、負載平衡決定模塊和更新模塊。
rbs還包括選擇模塊706,其被配置為根據(jù)排名順序選擇要被重定位的ue,其中超過第一閾值的ue被選擇。
rbs還包括指示模塊708,其被配置為指示所選擇的ue測量和報告另一rbs(rbs-b)的性能信號。
無線電基站(rbs-a,rbs-b)是在長期演進(lte)網(wǎng)絡(luò)或lte語音(volte)網(wǎng)絡(luò)中操作的enodeb。
圖8是示出在e-utran中執(zhí)行改進的負載平衡動作300的方法步驟的實施例的框圖。用于執(zhí)行改進的負載平衡動作的模塊包括:
-接收模塊802,用于接收rbs-b的負載;
-選擇模塊803,用于選擇所服務(wù)的ue中的至少一個來測量和報告小區(qū)a的性能和小區(qū)b的性能;
-計算器模塊804,用于基于由ue進行的測量來計算小區(qū)b的性能;
-映射模塊804,用于將所計算的性能映射到小區(qū)b的估計性能;
-確定模塊806,用于確定要被重定位的ue的數(shù)量;
-排名和選擇模塊808,用于選擇要被重定位以實現(xiàn)負載平衡的ue;
-初始化模塊810,用于初始化所選擇的ue的從小區(qū)a到小區(qū)b的重定位;
-存儲模塊814,用于存儲從小區(qū)b接收到的被重定位的ue在小區(qū)b中的感知性能,從而更新小區(qū)b的估計性能值。
當(dāng)ue連接到rbs-a時,假設(shè)在目標(biāo)小區(qū)(小區(qū)b)中測量的ue性能或吞吐量是測量的rsrp、rsrq和小區(qū)b的實際負載的函數(shù)。
可選地,還可以在沒有小區(qū)b的負載指示的情況下計算小區(qū)b中的ue吞吐量。
例如,利用rsrp、rsrq,并且結(jié)合其他參數(shù),例如影響吞吐量的ue能力,比如載波聚合(ca)。
被配置用于ca的ue具有主小區(qū)(pcell)以及一個或多個輔小區(qū)(scell),其中,ue連接到該主小區(qū)并且已經(jīng)建立了到主小區(qū)的rrc連接。具有ca能力的ue的性能估計是所使用的每個小區(qū)的性能或吞吐量的總和,即:
總性能=pcell性能+∑scell性能。
為了評估304d在源小區(qū)-a與目標(biāo)小區(qū)-b之間移動具有ca能力的ue的凈性能增益,所描述的方法通過使ca感知不僅對可能的負載平衡目標(biāo)(pcell)還對配置的scell進行rsrp/rsrq測量和報告來進一步改。
另一個備選方案是使ue的ca能力修改針對每個負載平衡小區(qū)關(guān)系所創(chuàng)建的映射表,使得具有ca能力和沒有ca能力的ue將看到rsrp/rsrq/負載與目標(biāo)小區(qū)的可能吞吐量之間的不同關(guān)系:
bc1-ca:ueperformancecellb(caue)=f1(rsrp,rsrq,load)
bc1-noca:ueperformancecellb(non-caue)=f2(rsrp,rsrq,load)
其中f1和f2是不同的函數(shù)。
所提供的本發(fā)明提供了幾個優(yōu)點:
-將測量結(jié)果映射ue吞吐量性能預(yù)測的映射促進比示例負載平衡方法更精確地選擇用于后續(xù)重定位的ue。
-所提出的反饋回路利用了在x2ue上下文釋放或x2專用消息上發(fā)送搭載信息的可能性。對于s1,用被認(rèn)為是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中的可選特征的切換通知(handovernotify)和ue上下文釋放(uecontextrelease)來發(fā)送搭載信息。
-計算要被重定位的排名ue允許用任何合適的函數(shù)來映射小區(qū)b(當(dāng)連接到rbs-a時)的感知測量信號與小區(qū)b中的估計性能。
-rsrp測量不考慮小區(qū)中的業(yè)務(wù)負載,并且rsrq測量對業(yè)務(wù)負載敏感,但不一定與負載平衡準(zhǔn)則成比例。所提出的方法通過防止甚至在排名準(zhǔn)則的微小不平衡時就有可能發(fā)生的不適當(dāng)?shù)膗e重定位,來防止產(chǎn)生小區(qū)之間的ue分布的失真。
-通過應(yīng)用所提出的方法,只有感知到改進的性能增益的ue被重定位,而系統(tǒng)性能作為整體則由負載平衡動作來保持。