軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的按需無線電協(xié)調(diào)的制作方法
【專利摘要】一種網(wǎng)絡(luò)，包括配置用于執(zhí)行按需無線電協(xié)調(diào)方法的網(wǎng)絡(luò)組件。所述方法包括，響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點。所述方法包括生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點的集群。所述方法還包括優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞。所述方法進一步包括向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。
【專利說明】軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的按需無線電協(xié)調(diào)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年12月24日提交的申請?zhí)枮?1/920,650、名稱為“軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的按需無線電協(xié)調(diào)”的美國臨時申請，以及2014年12月23日提交的申請?zhí)枮?4/581,867、名稱為“軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的按需無線電協(xié)調(diào)”的美國非臨時申請的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用結(jié)合于在本申請中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開提供了用于協(xié)調(diào)軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的無線電節(jié)點的機制。
【背景技術(shù)】
[0004]在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，由頻率復用引起的同信道干擾(CCI)是限制系統(tǒng)容量的因素之一。已經(jīng)研究了許多減輕CCI的措施并將其應(yīng)用于蜂窩系統(tǒng)中。例如，在LTE發(fā)布中已明確規(guī)定了功率和頻域中的軟頻率復用、時域中的增強小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(elCIC)，以及協(xié)同多點(CoMP)下行鏈路傳輸和上行鏈路接收。
[0005]隨著4GLTE系統(tǒng)的演進，協(xié)同多點(CoMP)傳輸已被證明是一種實用的方案。在CoMP傳輸中，由集中控制器對多個無線電節(jié)點的傳輸參數(shù)進行協(xié)調(diào)，使得可以有效地避免干擾。然而，COMP方案往往需要額外的信令開銷和計算能力。對于目前的LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，部署某些COMP方案的成本會很高。并且，增強分組核心網(wǎng)(EPC)架構(gòu)的封閉式設(shè)計可能只允許供應(yīng)商特定的CoMP方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開內(nèi)容針對用于按需無線電協(xié)調(diào)的系統(tǒng)和方法。
[0007]根據(jù)一實施例，提供了一種網(wǎng)絡(luò)組件中的方法，用于為網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)協(xié)調(diào)。所述方法包括，響應(yīng)于從至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點。所述方法包括，生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群。所述方法還包括，優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞。所述方法進一步包括，向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。
[0008]根據(jù)另一實施例，提供了一種用于為網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)協(xié)調(diào)的裝置。所述裝置包括處理器以及與所述處理器耦合的存儲器，所述存儲器包含指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括:響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點；生成與所述擁塞的無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群;優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞；以及，向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。
[0009]根據(jù)另一實施例，提供了一種體現(xiàn)計算機程序的非瞬時性計算機可讀介質(zhì)。所述計算機程序包括計算機可讀的程序代碼，用于:響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點；生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群;優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞；以及，向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。
【附圖說明】
[0010]為了更完整的理解本公開內(nèi)容及其優(yōu)點，結(jié)合附圖并參考下文進行描述，其中相同的數(shù)字表示相同的對象，其中:
[0011]圖1示出了根據(jù)一實施例的用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)中的按需無線電協(xié)調(diào)(RC)的系統(tǒng)的框圖；
[0012]圖2示出了根據(jù)一實施例的無線電接入網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器的實施例的框圖；
[0013]圖3示出了根據(jù)一實施例的示例性集群的形成，并標注了集群內(nèi)的各種無線電節(jié)占.V ，
[0014]圖4示出了根據(jù)一實施例的用于按需無線電協(xié)調(diào)的示例方法；
[0015]圖5示出了根據(jù)一實施例的用于按需無線電協(xié)調(diào)的示例通信系統(tǒng)；以及
[0016]圖6A和6B示出了根據(jù)一實施例的可實施按需無線電協(xié)調(diào)的示例設(shè)備。
具體實施例
[0017]本公開內(nèi)容將針對特定背景中的示例性實施例進行描述，即用于軟件定義網(wǎng)絡(luò)中的按需無線電協(xié)調(diào)的通信系統(tǒng)。所公開內(nèi)容可應(yīng)用于使用高級多址訪問技術(shù)的標準兼容通信系統(tǒng)，如兼容第三代合作伙伴計劃(3GPP)、IEEE802.11等技術(shù)標準的通信系統(tǒng)，以及非標準兼容通信系統(tǒng)。描述中可能會提及某些無線技術(shù)，如LTE。但是應(yīng)該理解，所述實施例可應(yīng)用于其他技術(shù)，如GSM(全球移動通信系統(tǒng))、UMTS(通用移動遠程通信系統(tǒng))和未來的無線通信技術(shù)，例如，不具有小區(qū)ID的蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)。
[0018]在LTE網(wǎng)絡(luò)中，無線電節(jié)點的運行參數(shù)可以通過自組織網(wǎng)絡(luò)(SON)實體進行自動配置。SON可以通過監(jiān)控無線電資源的使用而執(zhí)行eNB間的負載均衡和/或電源的打開/關(guān)閉。SON可以在分布式或集中式架構(gòu)中實現(xiàn)。當在分布式架構(gòu)中實現(xiàn)時，每個eNB具有SON功能以處理信息。當在集中式架構(gòu)中實現(xiàn)時，來自eNB的數(shù)據(jù)被集中處理。SON的一個缺點是由于SON只對到達eNB的流量做出反應(yīng)，因而操作是被動的。
[0019]無線電節(jié)點的操作可以由被稱為無線電協(xié)調(diào)器的實體集中控制。在LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，無線電協(xié)調(diào)器可以位于E-UTRAN域或增強分組核心(EPC)域中。
[0020]如果無線電協(xié)調(diào)器在E-UTRAN域中，則無線電協(xié)調(diào)器可與eNB置于相同的站點，以控制無線電節(jié)點的多個基帶單元。這種配置中，每個無線電節(jié)點集群都需要一個無線電協(xié)調(diào)器，因此當無線電協(xié)調(diào)器處理器未被使用時，所述配置可能會阻礙專用計算機處理器計算能力的共享。
[0021]無線電協(xié)調(diào)器可以邏輯的或物理的方式設(shè)置在EPC域中。由于EPC是具有標準化接口和專用硬件的封閉系統(tǒng)，無線電協(xié)調(diào)器不僅需要專用硬件也可能無法與其他供應(yīng)商的EPC共同工作。這些問題也會增加投資和運行成本(例如，CAPEX和OPEX)。
[0022]除了部署和操作無線電協(xié)調(diào)的成本之外，目前的LTE架構(gòu)可能會限制無線電協(xié)調(diào)的效果。例如，可能并不知道流量流的數(shù)據(jù)速率，無線電協(xié)調(diào)器僅能通過查看無線電節(jié)點的緩沖區(qū)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，被動地獲知在無線電節(jié)點處的擁塞。未來的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠在擁塞發(fā)生之前防止擁塞。
[0023]本文中公開了用于基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)架構(gòu)的用于協(xié)調(diào)無線電接入網(wǎng)(RAN)的框架的架構(gòu)、系統(tǒng)和方法。所述框架利用流量工程信息以便在按需操作的基礎(chǔ)上主動控制無線電節(jié)點(RN)的參數(shù)。所述框架具有靈活性，從而在時域或地理域中為網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制和/或能量消耗優(yōu)化提供按需服務(wù)。
[0024]圖1是用于在SDN中按需RAN協(xié)調(diào)的系統(tǒng)100的實施例的框圖。系統(tǒng)100包括控制平面102、數(shù)據(jù)平面104和用戶平面105。
[0025]用戶平面105可以包括按連接類型(例如，有線連接或無線連接)和/或服務(wù)類別分類的多組用戶(例如，有線用戶107和/或無線用戶109)。用戶平面105包括用戶設(shè)備(UE)1280UE 128被配置為發(fā)送和/或接收無線信號或有線信號。
[0026]數(shù)據(jù)平面104執(zhí)行用戶之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，其包括有線網(wǎng)絡(luò)106和無線網(wǎng)絡(luò)108。有線網(wǎng)絡(luò)106包括入口服務(wù)器114和多個核心路由器116。無線網(wǎng)絡(luò)108包括多個無線電節(jié)點(RN)126。盡管本地調(diào)度器的操作可以由更高級的調(diào)度器進行協(xié)調(diào)，每個RN 126仍具有本地調(diào)度器(未顯示)以將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給無線用戶。
[0027]控制平面102提供了網(wǎng)絡(luò)控制功能，并且包括體驗質(zhì)量(QoE)管理器118、流量工程優(yōu)化器120、擁塞檢測服務(wù)器122、無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124和數(shù)據(jù)庫119。
[0028]QoE管理器118被配置為收集和處理從用戶發(fā)送的服務(wù)質(zhì)量或QoE報告。QoE管理器118被配置為使用QoE報告以控制控制平面102中其他實體的操作，并可以控制數(shù)據(jù)平面104中RN 126的操作。例如，QoE管理器118被配置為基于來自用戶應(yīng)用程序的QoE指標反饋或來自數(shù)據(jù)平面104的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)單元如RN 126和路由器116的反饋來分析流量流的QoE性能(例如用戶滿意度)。
[0029]當無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124選擇無線電節(jié)點集群進行優(yōu)化時(如下文參考圖2和圖3做出的進一步詳細說明)，其使用QoE管理器118提供的流量流的QoE性能。無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124向QoE管理器118發(fā)送請求，以為優(yōu)化和非優(yōu)化的集群分析擁塞對于某些流的影響。之后，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124使用流的QoE信息以及在網(wǎng)絡(luò)中進行優(yōu)化和執(zhí)行方案的成本(例如傳輸成本)來選擇集群進行優(yōu)化。
[0030]數(shù)據(jù)庫119被配置為存儲網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。例如，數(shù)據(jù)庫119可以存儲RN126中的負載狀況、用戶應(yīng)用程序的QoE狀態(tài)、流速分配、無線電節(jié)點的頻譜效率等。
[0031]流量工程優(yōu)化器120被配置為確定從流量源到目標的路由，并確定每個路由的流量需求和資源分配信息，如每個流量的速率分配。例如，流量工程優(yōu)化器120被配置為每當流量工程優(yōu)化器120做出決策時，使用為網(wǎng)絡(luò)中的每個鏈路的流量分配的速率更新數(shù)據(jù)庫119。流量工程優(yōu)化器120被配置為將擁塞無線電節(jié)點通知給無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124。
[0032]即使無線電節(jié)點集群被重新配置以解決擁塞，無線電節(jié)點的緩沖區(qū)還可能由于用戶無線信道的容量有限而被填滿。在這種情況下，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124可將無線電節(jié)點的最新參數(shù)通知給流量工程優(yōu)化器120，使流量工程優(yōu)化器120可以做出新的路由決策，以將流量轉(zhuǎn)移給其他擁塞度較低的無線電節(jié)點。
[0033]擁塞檢測服務(wù)器122被配置為通過分析負載和/或通過分析從流量工程優(yōu)化器120接收的流量工程信息來檢測RN 126中的擁塞。擁塞檢測服務(wù)器122被配置為在擁塞發(fā)生之前(主動檢測)或之后(被動檢測)檢測擁塞。響應(yīng)于擁塞檢測服務(wù)器122檢測到擁塞，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124將基于優(yōu)化和實施方案所需的成本來規(guī)劃一個或多個無限節(jié)點集群，如參照圖2和圖3的如下進一步詳細描述。如果擁塞發(fā)生在多個無線電節(jié)點，則可創(chuàng)建多個集群。無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124將分析流的QoE及運行和實施優(yōu)化方案所需的成本。然后，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124將確定待優(yōu)化的集群。
[0034]無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124被配置為基于按需或在常規(guī)基礎(chǔ)上提供RAN協(xié)調(diào)功能，并被配置為協(xié)調(diào)多個無線電節(jié)點的操作。在一實施例中，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124包括可以在按需的基礎(chǔ)上動態(tài)使用的計算資源池。例如，計算資源可用于運行對無線電節(jié)點集群的傳輸參數(shù)進行優(yōu)化的優(yōu)化過程。
[0035]無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124響應(yīng)于在RN126發(fā)生的擁塞而被“激活”。例如，流量工程優(yōu)化器120可以將潛在的或存在的擁塞狀況通知給擁塞檢測服務(wù)器122，擁塞檢測服務(wù)器122可以通過判定所述擁塞狀況是“假”警報或“真”警報來驗證所述擁塞狀況。擁塞檢測服務(wù)器122對擁塞狀況的驗證做出響應(yīng)，通知無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124。
[0036]除了消除擁塞，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124還監(jiān)測無線電資源利用率，以提高頻譜利用率并節(jié)約能量。例如，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124可以通過分析RN 126的資源利用率而被激活。例如，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124可以發(fā)送狀態(tài)更新請求至無線電節(jié)點以獲取最新的資源利用率信息、緩沖區(qū)信息以及UE信道信息。當無線電節(jié)點在一時間段內(nèi)的資源利用率低于閾值時，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124可被激活，以在不引起當前流量流中斷的情況下使未使用的資源(例如，頻譜和發(fā)射功率)最小化。
[0037]在一實施例中，假定當流量被允許進入網(wǎng)絡(luò)時，流量流的額定需求是已知的。然而，流量的瞬時速率，例如在視頻流中，可能會隨時間而變化。網(wǎng)絡(luò)資源的分配由流量工程優(yōu)化器120管理。流量工程優(yōu)化器120被配置為為流選擇路由和相應(yīng)的帶寬分配。當數(shù)據(jù)包到達RN 126時，RN 126將針對向用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包而做出決策。
[0038]在用戶端，應(yīng)用層中的流量接收點會使用接收到的數(shù)據(jù)包。流量接收點可向QoE管理器118發(fā)送QoE反饋信息，以在線監(jiān)測和改善用戶體驗?？梢詾閱蝹€的流量定義QoE指標。作為示例，3GPP的LTE規(guī)定了HTTP服務(wù)中視頻漸進式下載和動態(tài)自適應(yīng)流的QoE指標。
[0039]QoE管理器118被配置為對流的資源分配優(yōu)先順序提供建議。為了在用戶間實現(xiàn)更好的公平性，例如，流量工程優(yōu)化器120、無線電節(jié)點調(diào)度器以及其他實體，如無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124，在資源分配決策時會考慮所述建議。例如，如果一些流報告了較差的QoE指數(shù)，QoE管理器118可以建議調(diào)整這些流量的流量工程優(yōu)先順序，從而使流量工程優(yōu)化器120會分配一個或多個RN 126的更多資源來幫助這些用戶。此外，QoE管理器118可以為一個或多個RN126的調(diào)度器計算數(shù)據(jù)包優(yōu)先順序。
[0040]圖2是說明RAN協(xié)調(diào)系統(tǒng)200的示意圖。系統(tǒng)200包括無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124—實施例的框圖。無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124包括主節(jié)點識別模塊202、集群構(gòu)成模塊204、集群優(yōu)先化模塊206、無線電協(xié)調(diào)技術(shù)選擇模塊208和集群優(yōu)化模塊210。[0041 ]主節(jié)點識別模塊202被配置為識別擁塞節(jié)點。主節(jié)點識別模塊202從擁塞檢測服務(wù)器122和流量工程優(yōu)化器120接收信息以確定是否會產(chǎn)生擁塞。有多種識別擁塞的技術(shù)。傳統(tǒng)的方法包括流服務(wù)質(zhì)量(QoS)的統(tǒng)計測量，以確定擁塞。QoS指標可與數(shù)據(jù)包的時延、抖動等相關(guān)聯(lián)。此外，無線電節(jié)點資源利用率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可用于擁塞檢測。
[0042]高級的擁塞檢測方法應(yīng)該能夠在擁塞產(chǎn)生之前主動對其做出檢測，例如，通過分析來自流量工程優(yōu)化器120的資源分配。當滿足流量需求所需的無線電資源大于RN 126的可用資源時，擁塞很可能會在將來發(fā)生。在任何情況下，流量工程優(yōu)化器120可以提供在一段時間內(nèi)的平均資源分配。一些流，例如實時視頻，可能具有較高峰均速率比，并導致短期的流量中斷。通過監(jiān)測流的瞬時速率可以進行補充的擁塞檢測。這樣，所述系統(tǒng)能夠為某些級別的服務(wù)提供優(yōu)質(zhì)的QoE保障。
[0043]響應(yīng)于擁塞節(jié)點被識別，集群構(gòu)成模塊204生成圍繞被識別的擁塞節(jié)點的RN集群。每個集群可以包括一個或多個擁塞節(jié)點?？梢噪S后對每個集群中無線電資源使用率進行優(yōu)化，以幫助緩解所述擁塞節(jié)點或其他節(jié)點的擁塞。
[0044]通過代價函數(shù)來確定從無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124分配給集群的用于無線電協(xié)調(diào)的計算資源。代價函數(shù)可至少部分基于傳輸成本，其包括集群中待優(yōu)化流量的QoE、計算資源成本以及預估的在節(jié)點中實施解決方案的成本。
[0045]可以使用來自QoE管理器118和數(shù)據(jù)庫119的信息來構(gòu)建集群。例如，如果運行無線電協(xié)調(diào)的成本很高，可以從集群中剔除一些無線電節(jié)點?？商娲?，或進一步地，可以從集群中排除某些服務(wù)于低QoE要求的流，例如盡力傳輸流量的無線電節(jié)點，以降低優(yōu)化難度。
[0046]圖3示出了示例性集群300的形成，并標注了集群300內(nèi)的各種無線電節(jié)點，包括主節(jié)點302、負載共享節(jié)點304、被干擾節(jié)點306、直接干擾節(jié)點308和間接干擾節(jié)點310。例如，擁塞節(jié)點被稱為作為主節(jié)點302。負載共享節(jié)點304是將數(shù)據(jù)發(fā)送至擁塞節(jié)點302所服務(wù)的用戶(例如用戶303)的節(jié)點。被干擾節(jié)點306是在其中用戶(例如用戶305)接收來自主節(jié)點302的干擾的節(jié)點。直接干擾節(jié)點308是對主節(jié)點302的用戶(例如用戶307)產(chǎn)生干擾的節(jié)點。間接干擾節(jié)點310是對負載共享節(jié)點304的用戶或直接干擾節(jié)點308的用戶(例如分別為用戶309和用戶311)產(chǎn)生干擾的節(jié)點。沒有用戶的節(jié)點，如節(jié)點312，由于其被關(guān)閉而不包括在集群300中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，構(gòu)成的集群300可以不包括被干擾的節(jié)點和間接干擾節(jié)點。此外，如果在多個RN中識別出擁塞，可以創(chuàng)建多個集群。如果一些集群有明顯的重疊，可以將它們合并。
[0047]回到圖2，響應(yīng)于所構(gòu)成的集群，可由集群優(yōu)化模塊210對集群的操作參數(shù)進行優(yōu)化，具體細節(jié)如下所述。然而，如果集群數(shù)量多于計算資源，可對集群按優(yōu)先順序排列。集群優(yōu)先化模塊206被配置為將集群按優(yōu)先順序排列，使具有更高優(yōu)先級的集群，例如在擁塞節(jié)點中具有更多用戶的集群，將被優(yōu)先處理。
[0048]例如，當構(gòu)成了多個集群，并且其超出了無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124的處理能力時，一些集群將在其他集群之前得到處理。集群可按照如下方式按照優(yōu)先順序排列:QoE管理器118可對包含流的短期和長期QoE性能的數(shù)據(jù)庫119進行更新。在擁塞的情況下，如果擁塞不確定，則無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124請求QoE管理器118分析流的短期和長期QoE性能。按照受影響流的QoE信息以及實現(xiàn)解決方案的可用計算資源，無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124可對集群按照優(yōu)先順序排列。
[0049]根據(jù)物理層的容量和流量的數(shù)據(jù)類型，可選擇特定類型的無線電協(xié)調(diào)技術(shù)用于集群優(yōu)化。無線電協(xié)調(diào)技術(shù)選擇模塊208被配置為選擇這樣的技術(shù)。例如，可能有多種方式可用于為集群優(yōu)化無線電資源，如功率控制、空間協(xié)調(diào)、頻譜分配或其組合?？苫诩阂?guī)模和用戶位置來選擇合適的技術(shù)。如果在小區(qū)邊緣用戶眾多，使用協(xié)同多點(CoMP)技術(shù)可能是有益的。如果一些用戶處于小區(qū)中心，服務(wù)小區(qū)可以進行功率控制，以幫助擁塞的節(jié)點。例如，聯(lián)合波束形成可能有助于小區(qū)邊緣的許多用戶，而如果有許多均勻分布的用戶，可以使用窄帶功率控制。
[0050]集群優(yōu)化模塊210根據(jù)無線電協(xié)調(diào)技術(shù)選擇模塊208選擇的優(yōu)化方法對集群的操作參數(shù)進行優(yōu)化。根據(jù)從數(shù)據(jù)庫119接收的流路由和無線電節(jié)點信息以及從QoE管理器118接收的流QoE信息進行集群優(yōu)化。
[0051]集群優(yōu)化結(jié)果被從無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124向RN126發(fā)送。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，RN的傳輸參數(shù)可以顯著改變。因此，集群以外的其他節(jié)點應(yīng)知曉這些變化，以便做出適當?shù)恼{(diào)整。例如，所考慮集群之外的節(jié)點可指示其用戶重新估計干擾及信號與干擾加噪聲比(SINR)。
[0052]圖4示出了根據(jù)一實施例的用于按需無線電協(xié)調(diào)的示例方法400。為了便于說明，方法400使用圖1-3中的一個或多個組件進行描述。然而，方法400可以被任何合適的設(shè)備或在任何合適的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中使用。
[0053]方法400包括，在步驟402，網(wǎng)絡(luò)組件響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點。例如，主節(jié)點識別模塊202從擁塞檢測服務(wù)器122和流量工程優(yōu)化器120接收信息以確定是否可能發(fā)生擁塞。
[0054]在步驟404，生成與擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群。例如，響應(yīng)于擁塞節(jié)點被識別，集群構(gòu)成模塊204生成與所述擁塞節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點群集?？衫脧腝oE管理器118和數(shù)據(jù)庫119接收的信息來生成所述集群。例如，如果運行無線電協(xié)調(diào)的成本(例如傳輸成本)太高或者某些無線電節(jié)點服務(wù)于具有較低QoE要求的流量，則可從集群中剔除某些無線電節(jié)點。
[0055]在步驟406，優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞。例如，集群優(yōu)化模塊210根據(jù)無線電協(xié)調(diào)技術(shù)選擇模塊208選擇的優(yōu)化方法對所述集群的運行參數(shù)進行優(yōu)化。這可能包括從多種無線電協(xié)調(diào)技術(shù)中選擇一種無線電協(xié)調(diào)技術(shù)，以減輕所述擁塞無線電節(jié)點的擁塞。例如，無線電協(xié)調(diào)技術(shù)選擇模塊208被配置為根據(jù)物理層的容量和流的數(shù)據(jù)類型來選擇特定類型的無線電協(xié)調(diào)技術(shù)。例如，聯(lián)合波束形成可能有助于小區(qū)邊緣的眾多用戶，而如果有許多均勻分布的用戶，可以使用窄帶功率控制。根據(jù)從數(shù)據(jù)庫119接收的流路由和無線電節(jié)點信息以及從QoE管理器118接收的流量QoE信息進行集群優(yōu)化。
[0056]在步驟408，向集群中的無線電節(jié)點發(fā)送集群優(yōu)化結(jié)果，以減輕擁塞。例如，集群優(yōu)化結(jié)果被從無線電節(jié)點協(xié)調(diào)器124向RN 126發(fā)送。
[0057]在一實施例中，方法400作為計算機可執(zhí)行指令被存儲在計算機可讀介質(zhì)中，并由一個或多個處理器執(zhí)行。雖然圖4示出了按需無線電協(xié)調(diào)的方法400的一個示例，仍可對圖4做出各種改變。例如，雖然在圖4中顯示為一系列步驟，各個步驟仍可以重疊、平行進行、按照不同順序執(zhí)行或者執(zhí)行任意次數(shù)。
[0058]圖5說明了可以在軟件定義網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)按需無線電協(xié)調(diào)的示例通信系統(tǒng)500。在一般情況下，系統(tǒng)500允許多個無線用戶發(fā)送和接收數(shù)據(jù)和其他內(nèi)容。系統(tǒng)500可以實現(xiàn)一種或更多的信道接入方法，如碼分多址(⑶MA)、時分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、正交TOMA(OFDMA)或單載波FDMA(SC-FDMA)。
[0059]在這個示例中，通信系統(tǒng)500包括用戶設(shè)備(UE)510a_510e、無線電接入網(wǎng)(RAN)520a-520b、核心網(wǎng)530、公共交換電話網(wǎng)(PSTN)540、互聯(lián)網(wǎng)550、其他網(wǎng)絡(luò)560以及一個或多個中央處理器或服務(wù)器580。雖然圖5中顯示了一定數(shù)量的這些組件或元件，但系統(tǒng)500中可以包括任意數(shù)量的所述組件或元件。
[0060]UE 510a_510e被配置為在系統(tǒng)500中進行操作和/或通信。例如，UE 510a_510e被配置為通過無線電或有線通信信道發(fā)送和/或接收。每個UE 510a-510e代表任何合適的終端用戶設(shè)備，可以包括下列設(shè)備作為(或可稱為)用戶裝備/設(shè)備(UE):無線發(fā)射/接收單元(WTRU)，移動站、固定或移動訂戶單元、尋呼機、蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、智能手機、筆記本電腦、計算機、觸摸屏、無線傳感器、或消費電子設(shè)備，所有設(shè)備均包括或結(jié)合瀏覽器應(yīng)用。
[0061 ] 這里的RAN 520a_520b分別包括基站570a_570b。每個基站570a_570b被設(shè)置為與一個或多個UE 510a-510c無線連接，以接入核心網(wǎng)絡(luò)530、PSTN 540、互聯(lián)網(wǎng)550和/或其他網(wǎng)絡(luò)560。例如，基站570a-570b可能包括(或是)一個或多個眾所周知的設(shè)備，例如，基站收發(fā)信臺(BTS)、節(jié)點B(NodeB)、演進型NodeB(eNodeB)、家庭NodeB、家庭eBodeB、站點控制器、接入點(AP)或無線路由器。UE 510d-51e被配置為與網(wǎng)絡(luò)550連接并通信，并可訪問核心網(wǎng)絡(luò)530、PSTN540和/或其他網(wǎng)絡(luò)560，其中可能包括與基站570通信。
[0062]在圖5中所示的實施例中，基站570a構(gòu)成RAN520a的一部分，其可包括其他基站、元件和/或設(shè)備。同時，基站570b構(gòu)成RAN 520b的一部分，其可能包括其他基站、元件和/或設(shè)備。每個基站570a-570b執(zhí)行操作，以在特定地理區(qū)域或范圍內(nèi)發(fā)送和/或接收無線信號，所述地理區(qū)域或范圍有時被稱為“小區(qū)”。在一些實施例中，可使用針對每個小區(qū)具有多個收發(fā)器的多輸入多輸出(M頂O)技術(shù)。
[0063]基站570a_570b使用無線通信鏈路通過一個或多個空中接口 590與UE510a_510c中的一個或多個進行通信?？罩薪涌?590可以采用任何合適的無線電接入技術(shù)。
[0064]預期系統(tǒng)500可以使用多信道訪問功能，包括如上所述的方案。在具體實施例中，基站和UE實現(xiàn)LTE、LTE-A、和/或LTE-B。當然，也可采用其他多址方案和無線協(xié)議。
[0065]RAN 520a_520b與核心網(wǎng)絡(luò)530通信，以為UE 510a_510c提供語音、數(shù)據(jù)、應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語音(VoIP)或其他服務(wù)。可以理解的是，RAN 520a-520b和/或核心網(wǎng)絡(luò)530可與一個或多個其他的RAN進行直接或間接通信(未顯示)。核心網(wǎng)絡(luò)530也可以作為其他網(wǎng)絡(luò)(如PSTN 540、互聯(lián)網(wǎng)550和其他網(wǎng)絡(luò)560)的接入網(wǎng)關(guān)。此外，全部或部分UE 510a_510c可含有使用不同的無線技術(shù)和/或協(xié)議通過不同的無線鏈路與不同的無線網(wǎng)絡(luò)進行通信的功能。代替無線通信(或除無線通信外)，UE可以通過有線通信信道與服務(wù)提供商或交換器(未顯示)，以及與互聯(lián)網(wǎng)550進行通信。
[0066]雖然圖5顯示了通信系統(tǒng)的一個示例，但可對圖5做出各種改變。例如，通信系統(tǒng)500可以包括以任意適合的方式配置的任意數(shù)量的UE、基站、網(wǎng)絡(luò)或其他組件。
[0067]圖6A和6B說明可實施根據(jù)本公開內(nèi)容的方法和教導的示例裝置。特別是，圖6A說明了示例UE 510，圖6B說明了示例基站570。這些組件可用于系統(tǒng)500或任何其他合適的系統(tǒng)中。
[0068]如圖6A所示，UE 510包括至少一個處理單元600。處理單元600執(zhí)行UE 510的各種處理操作。例如，處理單元600能進行信號編碼、數(shù)據(jù)處理、功率控制、輸入/輸出處理或任何其他使UE 510在系統(tǒng)500中運行的功能。處理單元600也支持上文更詳細地描述的方法和教導。每個處理單元600包括被配置為執(zhí)行一種或多種操作的任何合適的處理或計算設(shè)備。例如，每個處理單元600可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列或應(yīng)用專用集成電路。
[0069]UE 510還包括至少一個收發(fā)器602。收發(fā)器602被配置用于調(diào)制數(shù)據(jù)或其他內(nèi)容，以由至少一個天線604發(fā)送。收發(fā)器602還被配置用于解調(diào)由所述至少一個天線604接收的數(shù)據(jù)或其他的內(nèi)容。每個收發(fā)器602包括用于為無線發(fā)送生成信號和/或?qū)o線接收的信號進行處理的任何適合的結(jié)構(gòu)。每個天線604包括任何用于發(fā)射和/或接收無線信號的任何合適的結(jié)構(gòu)。UE 510中可使用一個或多個收發(fā)器602，并且UE 510中可使用一個或多個天線604。雖然收發(fā)器602顯示為一個單一的功能單元，其也可使用至少一個發(fā)射器和至少一個單獨的接收器來實現(xiàn)。
[0070]UE 510進一步包括一個或多個輸入/輸出設(shè)備606或接口(例如到網(wǎng)絡(luò)550的有線接口)。輸入/輸出設(shè)備606方便與網(wǎng)絡(luò)中的用戶或其他設(shè)備進行交互作用(網(wǎng)絡(luò)通信)。每個輸入/輸出設(shè)備606包括用于向用戶提供信息或從用戶接收/提供信息的任何合適的結(jié)構(gòu)，例如，揚聲器、麥克風、小鍵盤、鍵盤、顯示器或觸摸屏，包括網(wǎng)絡(luò)接口通信。
[0071]此外，UE 510包括至少一個存儲器608。存儲器608存儲由UE 510使用、生成或收集的指令和數(shù)據(jù)。例如，存儲器608可以存儲由處理單元600執(zhí)行的軟件或固件指令，以及用于減少或消除輸入信號中的干擾的數(shù)據(jù)。每個存儲器608包括任何合適的易失性和/或非易失性的存儲和檢索設(shè)備。可以使用任何合適類型的存儲器，如隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(R0M)、硬盤、光盤、用戶身份模塊(SHO卡、存儲棒、安全數(shù)字(SD)存儲卡等。
[0072]如圖6B所示，基站570包括至少一個處理單元650、至少一個發(fā)射器652、至少一個接收器654、一個或多個天線656和至少一個存儲器658。處理單元650實現(xiàn)了基站570的各種處理操作，如信號編碼、數(shù)據(jù)處理、功率控制、輸入輸出處理或任何其他功能。處理單元650也可支持上文更加詳細描述的方法和教導。每個處理單元650包括被配置為執(zhí)行一個或多個操作的任何合適的處理或計算設(shè)備。例如，每個處理單元650可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、現(xiàn)場可編程門陣列或應(yīng)用專用集成電路。
[0073]每個發(fā)射器652包括用于生成向一個或多個UE或其他設(shè)備無線傳輸?shù)男盘柕娜魏魏线m的結(jié)構(gòu)。每個接收器654包括用于處理從一個或多個UE或其他設(shè)備無線接收的信號的任何合適的結(jié)構(gòu)。雖然本發(fā)明顯示為單獨的組件，但可將至少一個發(fā)射器652和至少一個接收器654組合成一個收發(fā)器。每個天線656包括用于發(fā)射和/或接收無線信號的任何合適的結(jié)構(gòu)。雖然這里所不的公共天線656同時被連接到發(fā)射器652和接收器654，可以將一個或多個天線656連接到發(fā)射器652，將一個或多個單獨的天線656連接到接收器654。每個存儲器658包括任何合適的易失性和/或非易失性的存儲和檢索設(shè)備。
[0074]有關(guān)UE和基站570的其他細節(jié)已為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，因此為了清楚性，文中省去此類細節(jié)。
[0075]在某些實施例中，一個或多個所述設(shè)備的部分或全部功能或過程由計算機程序來實現(xiàn)或支持，所述計算機程序由計算機可讀程序代碼組成，并體現(xiàn)在計算機可讀介質(zhì)中。短語“計算機可讀程序代碼”包括任何類型的計算機代碼，包括源代碼、對象代碼和可執(zhí)行代碼。短語“計算機可讀介質(zhì)”包括能夠被計算機訪問的任何一種介質(zhì)，例如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、硬盤驅(qū)動器、壓縮光盤(CD)、數(shù)字視頻光盤(DVD)或任何其他類型的存儲器。
[0076]對整篇專利文件中使用的某些詞語和短語的定義進行闡述可能是有利地。術(shù)語“包括”和“包含”及其衍生詞的意思是沒有限制地包含。術(shù)語“或”意為包含，表示和/或。短語“與……相關(guān)聯(lián)”和“與其相關(guān)聯(lián)”及其衍生表述，意為包括、包括于、互連于、包含、包含于、連接至或連接于、耦和至或耦和至、與……可通信、與……配合、交織、并列、接近于、勢必或必定有、有、有......的屬性等。
[0077]雖然本公開描述了某些實施方案和大體上相關(guān)聯(lián)的方法，但是對所述實施例和方法的改變和置換對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，上文對示例性實施例的描述并不對本公開內(nèi)容做出定義或限制。也可做出其他變化、替換和改變，而不背離下列權(quán)利要求所定義的本公開內(nèi)容的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種網(wǎng)絡(luò)組件中的方法，用于為網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)裝置提供無線電接入網(wǎng)絡(luò)RAN協(xié)調(diào)，所述方法包括: 網(wǎng)絡(luò)組件響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點； 所述網(wǎng)絡(luò)組件生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群； 所述網(wǎng)絡(luò)組件優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞；以及 所述網(wǎng)絡(luò)組件向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源包括根據(jù)所述無線電節(jié)點的能力選擇優(yōu)化技術(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述無線電節(jié)點的能力包括回程容量、功率控制、協(xié)調(diào)空間波束成形及載波選擇中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述擁塞信息接收自擁塞檢測服務(wù)器，并與通過所述集群中的無線電節(jié)點的流量流的數(shù)據(jù)速率相關(guān)聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在所述無線電節(jié)點處的擁塞根據(jù)與超出服務(wù)質(zhì)量要求的流量流相關(guān)聯(lián)的時延來確定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述擁塞信息與所述無線電節(jié)點的帶寬相關(guān)聯(lián)，其中在所述無線電節(jié)點處的擁塞根據(jù)超過所述無線電節(jié)點可用帶寬的所述無線電節(jié)點所需帶寬來確定。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述無線電節(jié)點集群至少部分基于與所述網(wǎng)絡(luò)中所述多個無線電節(jié)點中的一個或多個的變化的傳輸參數(shù)相關(guān)聯(lián)的代價函數(shù)而生成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 生成多個無線電節(jié)點集群，其中每個集群與一個或多個擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)；以及 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)組件的可用資源，將所述多個集群按優(yōu)先順序排列。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括:根據(jù)與通過一個或多個所述無線電節(jié)點的流量流相關(guān)聯(lián)的體驗質(zhì)量信息將所述多個集群按優(yōu)先順序排列。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 監(jiān)測所述網(wǎng)絡(luò)中無線電節(jié)點的資源利用率；以及 響應(yīng)于所述無線電節(jié)點的資源利用率低于閾值，在不引起當前流量流中斷的情況下，降低所述無線電節(jié)點的所述資源利用率。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，與所述資源利用率相關(guān)聯(lián)的資源包括頻譜和發(fā)射功率中的至少一種。12.—種用于為網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供無線電接入網(wǎng)絡(luò)RAN協(xié)調(diào)的裝置，所述裝置包括: 處理器；以及 與所述處理器耦合的存儲器，所述存儲器包含指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括: 響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點； 生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群； 優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞；以及 向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，進一步包括指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括: 根據(jù)所述無線電節(jié)點的能力選擇優(yōu)化技術(shù)，其中所述無線電節(jié)點的能力包括回程容量、功率控制、協(xié)調(diào)空間波束成形及載波選擇中的一種或多種。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，在所述無線電節(jié)點處的擁塞根據(jù)與通過所述多個無線電節(jié)點中的一個或多個且超出服務(wù)質(zhì)量要求的流量流相關(guān)聯(lián)的延時來確定。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述擁塞信息與所述無線電節(jié)點的帶寬相關(guān)聯(lián)，其中在所述無線電節(jié)點處的擁塞根據(jù)超過所述無線電節(jié)點可用帶寬的所述無線電節(jié)點所需帶寬來確定。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述無線電節(jié)點集群至少部分基于與所述網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的一個或多個的變化的傳輸參數(shù)相關(guān)聯(lián)的代價函數(shù)而生成。17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，進一步包括指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括: 生成多個無線電節(jié)點集群，其中每個集群與一個或多個擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)；以及 根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)組件的可用資源，將所述多個集群按優(yōu)先順序排列。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，進一步包括指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括: 將所述多個集群根據(jù)與通過一個或多個所述無線電節(jié)點的流量流相關(guān)聯(lián)的體驗質(zhì)量信息按優(yōu)先順序排列。19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，進一步包括指令，所述指令被所述處理器執(zhí)行時引起所述裝置執(zhí)行的操作包括: 監(jiān)測所述網(wǎng)絡(luò)中無線電節(jié)點的資源利用率，其中與所述資源利用率相關(guān)聯(lián)的資源包括頻譜和發(fā)射功率中的至少一種；以及 響應(yīng)于所述無線電節(jié)點的資源利用率低于閾值，在不引起當前流量流中斷的情況下，降低所述無線電節(jié)點的所述資源利用率。20.—種體現(xiàn)計算機程序的非瞬時性計算機可讀介質(zhì)，所述計算機程序包括計算機可讀的程序代碼，用于: 響應(yīng)于從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收的擁塞信息，確定網(wǎng)絡(luò)中多個無線電節(jié)點中的擁塞無線電節(jié)點，； 生成與所述擁塞無線電節(jié)點相關(guān)聯(lián)的無線電節(jié)點集群； 優(yōu)化所述集群中的無線電節(jié)點的無線電資源，以產(chǎn)生集群優(yōu)化結(jié)果，所述集群優(yōu)化結(jié)果用于減輕所述擁塞無線節(jié)點的擁塞；以及 向所述集群中的所述無線電節(jié)點發(fā)送所述集群優(yōu)化結(jié)果以減輕所述擁塞。
【文檔編號】H04W28/02GK105850173SQ201480067932
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月24日
【發(fā)明人】恩科·道, 張航, 李頊
【申請人】華為技術(shù)有限公司