專利名稱：用于平衡在被分為內(nèi)部和邊界星座的鄰近LTE/WiMAX小區(qū)之間業(yè)務負載的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蜂窩通信網(wǎng)絡的領域，并且更確切地涉及一種用于平衡在被分為內(nèi)部和邊界星座的鄰近LTE/WiMAX小區(qū)之間業(yè)務負載的方法。

背景技術：
由3GPP和IEEE/WiMAX論壇正分別定義的長期演進(LTE)和WiMAX系統(tǒng)，是以簡化的無線電接入網(wǎng)絡(RAN)結構為特征的，其中，集中控制器(例如UTRAN中的RNC)的功能被部分地轉移到基站以便于減少等待時間并改善提供給終端用戶的服務質量(QoS)。其結果是在LTE架構中的增強節(jié)點B(eNB)和在WiMAX中的增強基站BS。兩種架構均允許以協(xié)調(diào)為目的的基站到基站的通信。LTE是通過eNB間的特定接口(X2)對此進行提供的，而現(xiàn)有WiMAX標準依賴于由另一個接入服務網(wǎng)絡(ASN)網(wǎng)絡元件(ASN-GW)提供的仲裁功能的可用性，因為BS到BS的接口(R8參考點)并沒有被清楚地定義。
現(xiàn)存的WiMAX規(guī)范定義了分級無線電資源管理(RRM)架構，其中無線電資源控制器(RRC)檢查無線電資源代理(RRA)的無線電資源利用情況。RRC實體可以被映射到基站或集中控制器(ASN-GW)，并可以通過ASN-GW彼此協(xié)調(diào)。當前圖1是從以下草案中被報告的WiMAX論壇階段2規(guī)范“圖7-92-在BS被配置的RRA和RRC”。
當前圖2是從以下WiMAX論壇階段3規(guī)范中被報告的“圖5-26-內(nèi)部ASNRRM通信是RRC到RRC通信。注意類似的圖發(fā)生在ASN間R4通信；在單個ASN內(nèi)的兩個ASN GW通過R4通信；從RRM角度，這是類似于ASN內(nèi)部R4上的RRC-RRC的通信”。
當前圖3是從以下草案中被報告的表WiMAX論壇階段3規(guī)范“表5-43-RRM流程、消息、映射到參考點”。
就WiMAX簡檔概念而言，參考上述圖，WiMAX論壇階段2定義了3個接入服務網(wǎng)絡(ASN)簡檔，其相應于到BS和ASN-GW網(wǎng)絡元件的3個不同的功能映射。在這個上下文中，我們恰感興趣的是無線電資源管理(RRM)功能，雖然該簡檔概念還考慮了其他功能映射。在簡檔A中，ASN-GW負責集中的RRM。在簡檔C中，沒有集中的RRM被定義，并且每一個BS具有本地RRM實體。簡檔B沒有定義特定的功能進行物理映射，其允許設備制造商來決定。該簡檔概念僅被定義用于WiMAX而沒有被定義用于LTE。
當前圖4是從以下草案中被報告的WiMAX論壇階段3規(guī)范“圖5-27-Per-BS剩余容量報告流程”。
圖5和6分別表示用于WiMAX(簡檔C)和LTE的當前網(wǎng)絡架構。參考圖5，我們看到兩個如圖1所報告類型的WiMAX基站BS1和BS2，其通過R6被對接到第一網(wǎng)絡元件ASN-GW1；以及第三基站BS3，其也通過R6被對接到第二網(wǎng)絡元件ASN-GW2；這兩個ASN-GW1和ASN-GW2通過R4被對接。所有被描述的元件BS1、BS2、BS3、ASN-GW1、和ASN-GW2通過包含R6及R4連接的IP骨干網(wǎng)而被互連。參考圖6，我們看到兩個LTE基站eNB1和eNB2，其通過X2接口直接彼此連接，并通過各自的S1接口被連接到集中的控制器接入GW。同樣在LTE中所有被描述的元件eNB1、eNB2、以及接入GW通過包含X2和兩個S1連接的IP骨干網(wǎng)而被互連。
由相同申請人在2006年6月23日提交的國際專利申請PCT/EP2006/06033要求(為了共同主題)于2005年6月24日提交的歐洲專利申請EP05425456.0的優(yōu)先權日期，其依據(jù)EPC法54(3)反過來構成了現(xiàn)有技術。PCT/EP2006/06033要求保護一種在無線電接入網(wǎng)絡節(jié)點(RNC/eNB)之間共享信令負載的方法，其屬于移動無線電通信系統(tǒng)(UMTS)，通過傳輸網(wǎng)(集群骨干網(wǎng))互連所述節(jié)點，其中每一個節(jié)點處理無線電資源控制信令以服務語音呼叫和/或分組數(shù)據(jù)傳輸，并周期性地測量處理負載以便于檢測內(nèi)部處理裝置的輸入擁塞狀態(tài)，其特征在于包括以下步驟 a)把處理容量狀態(tài)信息從一個節(jié)點分散到構建獨立信令處理池的節(jié)點群集中的其他節(jié)點； b)從擁塞的或鄰近擁塞的節(jié)點發(fā)布處理容量請求到具有剩余處理容量的所述群集的目標節(jié)點； c)把輸入的信令從請求節(jié)點重路由到接受所述請求作為服務節(jié)點的目標節(jié)點； d)服務節(jié)點代表請求節(jié)點來處理被重路由的信令； e)把被處理的信令的結果從服務節(jié)點重路由到請求節(jié)點。
圖7示出了用于執(zhí)行在前述PCT/EP2006/06033中公開的共享信令負載的方法的網(wǎng)絡架構；其類似前述的圖6，唯一的例外是IP骨干網(wǎng)包括eNB1與eNB2之間用于傳輸處理狀態(tài)信令的唯一的X2接口。PCT/EP2006/06033與EP05425456.0的區(qū)別僅在于所涉及的無線電接入網(wǎng)絡節(jié)點還包括將來LTE系統(tǒng)的對等eNB。
概括的技術問題 下述開放的版本存在 ·WiMAX標準沒有定義用于執(zhí)行諸如業(yè)務負載平衡的復雜RRM任務的裝置?，F(xiàn)存的原語(備用容量請求/報告)可能不是充分的 ·他們允許RRC被通知所控制的和鄰近的小區(qū)的負載狀態(tài)，但是 ·他們不提供一種防止被多個RRC作出同時請求的去負載小區(qū)泛濫的方式。當多個RRC檢測到該系統(tǒng)的去負載部分，他們可以同時決定把他們多余的業(yè)務減荷給該去負載部分，從而造成了過載狀況。
·WiMAX標準當前沒有詳細描述位于與同一ASN-GW連接的BS內(nèi)的RRC之間的通信。
我們不知道在當前LTE標準(正在進行中)中描述的解決方案；TS25.XXX“E-UTRAN全面描述階段2”的15.2.3部分“De-centralised RRM(分散RRM)”和15.2.4部分“Load balancing control(負載平衡控制)”當前是空的，TRR3.018“演進的UTRA和UTRAN無線電接入構架和接口”的6.12.3部分“LTE中RRM構架”僅提供了總體的看法。
因為在LTE構架沒有可用的集中無線電資源控制功能，任何優(yōu)化任務，例如，高級的無線電資源管理(RRM)技術，必須依賴分布在可用的eNB之間的RRM功能。沒有集中的RRM控制器存在于其中的WiMAX簡檔C，經(jīng)歷類似的情況。
另一方面，盡管參考對等eNB，PCT/EP2006/06033的教導專門針對平衡層3信令處理而不是無線電資源。信令處理的過載沒有強制地被捆綁到業(yè)務過載上，并且無論如何，松弛處理器所做的動作是要透明地接管來自忙處理器的信令，而不是促使業(yè)務負載平衡。
本發(fā)明的目標、總結及優(yōu)勢 本發(fā)明目標是解決在沒有集中RRM控制器存在的分布式環(huán)境中實現(xiàn)RRM優(yōu)化的問題。尤其是，通過在基站之間交換無線電資源利用信息及經(jīng)由標準移交(HO)程序對忙小區(qū)進行減荷來實現(xiàn)小區(qū)業(yè)務負載平衡，以便于防止泛濫狀況。
本發(fā)明通過提供一種用于平衡在移動無線電通信網(wǎng)絡的鄰近小區(qū)之間業(yè)務負載的方法來實現(xiàn)所述目標，所述小區(qū)被配置成通過諸如IP骨干網(wǎng)絡的傳輸網(wǎng)絡所互連的對等網(wǎng)絡節(jié)點，其中每個小區(qū)測量其無線電資源利用并周期地計算其所屬小區(qū)群(星座)的平均狀態(tài)，以便于監(jiān)控相關業(yè)務負載。如權利要求1所公開的，本發(fā)明的方法包括初步的離線步驟 -把鄰近小區(qū)分為星座； 該方法然后包括在每個星座中的以下在線步驟 -在星座中的所有小區(qū)間交換它們的實際的和剩余的業(yè)務負載狀態(tài)信息； -通過星座中的所有小區(qū)計算平均實際業(yè)務負載并將其與它們實際業(yè)務負載進行比較； -實際業(yè)務負載超過平均的小區(qū)把未被保留的具有最低實際業(yè)務負載和最高剩余業(yè)務負載的相鄰小區(qū)預訂作為進行業(yè)務減荷的目標， -每個進行預訂的小區(qū)命令其移動終端的一部分執(zhí)行到接受被保留的目標小區(qū)的移交； -釋放被保留的目標小區(qū)。
另外的有益特征在從屬權利要求中被描述，更具體的是 ·兩種星座類型可以被定義 ·內(nèi)部星座相鄰小區(qū)組，不必是由同一基站站點所宿主，并且屬于定義好的地理區(qū)域，其特征在于無線電資源的共同目標利用以及業(yè)務負載的共同保護閾值。
·邊界星座在至少兩個內(nèi)部星座之間的邊界上的小區(qū)集。沒有為邊界星座定義目標利用和保護閾值。代替地，邊界星座內(nèi)的小區(qū)實際上屬于多于一個的內(nèi)部星座，并具有超過它們的目標利用及保護閾值參數(shù)的可見性。
·邊界星座小區(qū)僅當鄰近星座的平均實際業(yè)務負載低于其目標利用參數(shù)時才被啟動觸發(fā)業(yè)務減荷。
·通過“邊界星座”的概念，小區(qū)可以同時是兩個或多個星座的部分。在這種情況下，小區(qū)將運行兩個或多個獨立的負載平衡算法實例，并在決定是否對鄰近星座進行減荷業(yè)務時將考慮兩個或多個獨立的“星座目標利用”。
·基于上述，邊界星座的定義允許星座間的“業(yè)務滲透”。
·將基站互連的IP骨干網(wǎng)的開發(fā)以及由這個骨干網(wǎng)提供的多播能力(如果可獲得并可應用的話)的開發(fā)。如果IP多播不可用，可以使用多點到點消息作為退路。
·移交影響所有被支持業(yè)務類型的移動站，例如 ·無連接分組數(shù)據(jù)傳輸。
·在無連接分組數(shù)據(jù)承載上的QoS-使能業(yè)務的提供。WiMAX支持多種業(yè)務類型，例如實時可變速率、增強的實時可變速率、未經(jīng)請求的授權業(yè)務，這些業(yè)務提供對于質量按需業(yè)務的支持，例如，可以通過eRT-VR或UGS來支持VoIP(基于IP的語音)。另外的業(yè)務類型(非實時可變速率、盡力服務)被提供給更低或劣質質量要求的業(yè)務。明顯地，對于LTE也將開發(fā)等價概念。
在WiMAX802.16e中，移交是針對所有被支持的業(yè)務類型而被定義的，包括數(shù)據(jù)業(yè)務。
·在小區(qū)中的可用無線電資源是與該小區(qū)所支撐的可用業(yè)務負載直接相關。
·小區(qū)的可用剩余業(yè)務負載是對管理星座內(nèi)非統(tǒng)一業(yè)務負載情況有用的信息。小區(qū)間的非統(tǒng)一業(yè)務負載是厄蘭法則的結果，通常被用于計算小區(qū)內(nèi)的業(yè)務。基于這個統(tǒng)計法則，不能確定星座內(nèi)的所有小區(qū)可能達到相同負載這一先驗結果，因為這依賴于可以彼此間相區(qū)別的小區(qū)尺寸。
·當小區(qū)的剩余業(yè)務負載是空或者低于最小可配置閾值的時候小區(qū)也觸發(fā)減荷。
·優(yōu)選地，被預訂的小區(qū)具有的資源利用(實際業(yè)務負載)低于星座平均。
·減荷被重復直到接受和請求小區(qū)的實際業(yè)務負載被認為盡可能的相等、或接受小區(qū)的剩余業(yè)務負載為空為止。
·由小區(qū)周期發(fā)送的帶有其業(yè)務負載信息的狀態(tài)(STATUS)消息，也通知給其他小區(qū)關于它們當前被另一個小區(qū)所保留作為業(yè)務減荷的目標。
·明顯地必須存在一種消息用于拒絕預訂(BOOKING)請求(BOOKINGNACK)，為了簡潔起見，隨后對其不做描述。
·所有考慮的閾值和數(shù)值必須是可配置的。
有益地，本發(fā)明提供一種對于優(yōu)化在加載的WiMAX簡檔C和LTE環(huán)境(其中集中的無線電資源管理功能不可用)中無線電資源使用的問題的解決方案。



被認為是新穎性的本發(fā)明的特征尤其在所附權利要求中被列出。本發(fā)明及其優(yōu)勢可以參考隨后實施例的詳細描述及其結合僅用于非限制的示例性目的而給出的附圖而被理解，其中 圖1示出了依據(jù)WiMAX論壇階段2規(guī)范的對等基站網(wǎng)絡架構； 圖2示出了依據(jù)WiMAX論壇階段3規(guī)范的內(nèi)部ASN控制器鏈路； 圖3示出了依據(jù)WiMAX論壇階段3規(guī)范均可用于圖1和圖2架構的RRM原語、所涉及的對等體以及通信簡檔的表； 圖4示出了依據(jù)WiMAX論壇階段3規(guī)范均可用于圖1和圖2架構的備用容量報告程序的消息時間圖； 圖5示出了用于實現(xiàn)對等基站通信的當前WiMAX網(wǎng)絡架構； 圖6示出了用于實現(xiàn)對等基站通信的當前LTE網(wǎng)絡架構； 圖7示出了在相同申請人的之前專利申請中被描述的圖6架構的變型； 圖8通過不同的填充物來闡釋了依據(jù)本發(fā)明方法初步步驟的內(nèi)部和邊界類型的小區(qū)星座的概念； 圖9示出了本發(fā)明可使用的、用于如圖1被直接連接的基站的圖5的WiMAX架構的變型； 圖10示出了本發(fā)明可使用的、用于直接連接的WiMAX/LTE基站的圖2架構的變型； 圖11示出了本發(fā)明的方法可使用的、基站通過傳輸骨干網(wǎng)被非直接連接的非常通用網(wǎng)絡架構； 圖12示出了在與被使用的基站的接口上運行的可能的協(xié)議棧； 圖13a和13b示出了本發(fā)明的業(yè)務負載平衡方法(星座協(xié)議)的、針對圖8中任何星座而運行的所有順序步驟； 圖14示出了用于內(nèi)部星座內(nèi)業(yè)務負載平衡的星座協(xié)議的示例； 圖15示出了成功減荷到鄰居星座的示例； 圖16示出了不成功減荷到鄰居星座的示例。

具體實施例方式 參考圖8，我們看到部分的蜂窩網(wǎng)絡情景，其包括三個所謂的小區(qū)“內(nèi)部星座”(由不同填充物及虛省略符號指示)和兩個小區(qū)邊界星座(由不同填充物及點狀省略符號指示)。任一星座的小區(qū)由各自且不必是相同的基站站點所宿主，并且IP骨干網(wǎng)(未示出)或其他傳輸網(wǎng)絡與基站互連。在圖例中示出的第一填充物是與內(nèi)部星座相關聯(lián)的，而剩余的是與邊界星座相關聯(lián)的。從圖中一眼可看出邊界星座包括為兩個鄰居內(nèi)部星座所共有的小區(qū)。讓我們從數(shù)學的觀點出發(fā)考慮星座的問題，并定義各種類型的星座作為鄰近小區(qū)的相應集。以此為假設，邊界星座是兩個(或多個)星座(內(nèi)部)之間的交集。
適于實施本發(fā)明方法的簡化WiMAX架構在圖9中被描述。與圖5不同，存在通過R8接口直接互連的兩個基站BS1和BS2。就LTE而言，在圖6中被描述的簡化網(wǎng)絡架構也可用于實施本發(fā)明的方法。在圖10中可以看到另一個極為簡化的、對于WiMAX和LTE(而且對任何其他網(wǎng)絡)均有效的網(wǎng)絡架構，其中兩個基站BS1/eNB1和BS2/eNB2通過R8/X2接口直接地互連。本發(fā)明的方法可使用的不同網(wǎng)絡架構可在圖11中看到，其中三個基站BS1/eNB1、BS2/eNB2、和BS3/eNB3通過傳輸骨干網(wǎng)BKB(優(yōu)選地是具有多播能力的IP類型)被非直接地互連。在與之前圖6、9、10和11的基站的接口上運行的可能協(xié)議棧在圖12中被報告。
在操作中，R8和X12接口的目的是允許基站互連而不依賴于除了傳輸節(jié)點之外的網(wǎng)絡元件?；ミB在原則上可以是直接的，但其更可能是通過傳輸骨干網(wǎng)而被實現(xiàn)。這個骨干網(wǎng)可以在L1/L2上操作或者擔當整個L3路由網(wǎng)絡。L1典型地是以太網(wǎng)。其他物理層也是可能的，例如聚合的E1/T1，(聚合的)T3、SDH/SONET。IP被假定在網(wǎng)絡層協(xié)議上。IPv4和IPv6變型均被考慮。這個層可以恰被終止在基站(L2交換傳輸網(wǎng)絡)或者也可以在傳輸網(wǎng)絡(L3路由傳輸網(wǎng)絡)中被解釋。在L3路由網(wǎng)絡的情況下，在IP骨干網(wǎng)中的IP多播能力的可用性被認為對于本發(fā)明是有用的，因為它們允許實現(xiàn)廣播信息的有效分配。
在傳輸層，諸如UDP的無連接協(xié)議相比于面向連接協(xié)議的而言是更被需要指示以用于廣播狀態(tài)信息，其中面向連接的協(xié)議是諸如TCP或SCTP，其原則上是可被使用的。采用UDP，RRM協(xié)議必須為諸如如下所述的預訂之類的消息提供錯誤檢測和糾錯(例如通過重傳)能力。
在以下的描述中，術語“業(yè)務負載”被用于表示“實際業(yè)務負載”。
參考圖13a和13b，本發(fā)明的業(yè)務負載平衡方法在星座中如下執(zhí)行 1、狀態(tài)(STATUS)廣播步驟。在星座中的所有小區(qū)將周期地廣播狀態(tài)消息。在WiMAX情況下，這可以通過修改“RRM備用容量報告”消息或通過為此目的創(chuàng)建新消息ad hoc來獲得。在LTE環(huán)境中將必須定義消息。在兩種情況下，狀態(tài)消息將包含 ·小區(qū)的無線電資源利用狀態(tài)； ·剩余業(yè)務負載信息； ·該小區(qū)的預訂狀態(tài)(在開始時所有都是“空閑”)。
另外，在星座中的至少一個小區(qū)(由網(wǎng)絡操作者隨機被選擇)也發(fā)送作為部分狀態(tài) ·星座目標無線電資源利用； ·星座保護閾值。
這個附加信息被用作觸發(fā)負載平衡(參見如下)。定義目標星座無線電資源利用是允許考慮星座的特定尺寸標準，其帶來可能不同的目標利用值。在星座間減荷業(yè)務的時候考慮這個是必要的。定義保護閾值允許避免過于頻繁地觸發(fā)負載平衡。被采用的廣播方法確保星座的所有小區(qū)都獲知該信息。需要著重注意地是，上述兩個值可以被星座中已從操作者接收到該信息的任一小區(qū)所發(fā)送，這提供了明顯的魯棒性。
2、狀態(tài)接收步驟。在星座中的所有小區(qū)將周期地從星座中的其他小區(qū)接收狀態(tài)消息。
3、平均步驟。在接收到周期的無線電資源利用狀態(tài)消息的基礎上，星座中的所有小區(qū)將 ·跟蹤星座中每一小區(qū)的當前利用和它們的剩余利用； ·計算平均星座利用； ·將平均利用與它們的業(yè)務負載進行比較。
4、預訂步驟。小區(qū)將在以下的基礎上觸發(fā)負載平衡 ·被測量的平均星座利用低于星座目標利用的。這個標準僅適用于邊界星座以便于避免鄰居星座的過載。
·當前小區(qū)無線電利用與保護閾值之間差值超過平均星座值。這個標準適用于兩種星座類型。
·它們的剩余負載(不是通過來自其他小區(qū)的狀態(tài)而接收到的那個)是空或者低于最小可配置閾值。
被影響的小區(qū)將在這種情況下嘗試預訂其他小區(qū)(如果其利用低于星座平均時，優(yōu)選地但不是強制地)以通過預訂消息(WiMAX-類似的或LTE-類似的新消息)來呼叫減荷。被負載的小區(qū)將嘗試預訂具有最低業(yè)務負載和最高剩余業(yè)務負載的相鄰小區(qū)。具有空剩余業(yè)務負載的小區(qū)，不管它們當前的業(yè)務負載如何，都不將被考慮作為目標。
5、預訂確認(BOOKING ACK)步驟。在通過預訂確認消息(WiMAX-類似的或LTE-類似的新消息)確認該預訂之后，接受小區(qū)將周期地廣播它們的預訂狀態(tài)“被基站X所預留”并在它們狀態(tài)消息中伴隨它們的當前無線資源利用狀態(tài)、剩余負載、星座目標狀態(tài)和保護閾值。
7、業(yè)務減荷步驟。請求小區(qū)現(xiàn)在將通過發(fā)送現(xiàn)有的移交消息給部分被服務的移動臺把呼叫和/或數(shù)據(jù)業(yè)務減荷以表明被選擇的接受小區(qū)作為目標，直到接受小區(qū)和請求小區(qū)的業(yè)務負載被認為是相等的或接受小區(qū)的剩余業(yè)務負載是空為止。
·被請求小區(qū)所服務的移動臺首先以最有利狀況的降序排列進行分類用于移交到接受小區(qū)，然后它們各自支持的業(yè)務(例如，比特率)從最高值開始被總和起來直到到達了要被轉移的業(yè)務負載量；在總和中被考慮的移動臺被命令執(zhí)行移交。
8、預訂釋放(BOOKING RELEASE)步驟。在平衡負載之后，請求小區(qū)將通過預訂釋放消息(WiMAX-類似的或LTE-類似的新消息)來釋放接受小區(qū)。
9、更新狀態(tài)步驟。在被釋放后，接受小區(qū)將在下一個狀態(tài)消息廣播中包括“空閑”預留狀態(tài)。
參考圖14，我們看到在包含四個被稱為A、B、C和D小區(qū)的內(nèi)部星座內(nèi)平衡業(yè)務負載的星座協(xié)議工作的示例。以下是小區(qū)內(nèi)的無線電資源利用的起始情況，其表明在T0時刻它們的業(yè)務負載A＝30％；B＝80％；C＝50％和D＝50％。平均無線電資源利用是52.5％。5％的保護被采用到資源利用的百分比中。僅小區(qū)B具有相對于平均的業(yè)務負載負保護(75>52.5)，為了盡可能地平衡業(yè)務負載，小區(qū)B開始向從剩余的小區(qū)中選擇出來的目標小區(qū)減荷。這個目的通過兩個順序的減荷步驟來實現(xiàn)，第一個步驟是在T0時刻開始向小區(qū)C以增加其負載5％到達55％，并且第二個更加相容的步驟是在T1時刻開始將小區(qū)A的負載從30％上升到50％。采用可替換的最大化減荷到小區(qū)A的一步策略，結果將低于T2時刻的最終平衡。
參考圖15，我們看到成功減荷到鄰居星座的星座協(xié)議的工作示例。被描述的場景包括兩個內(nèi)部星座X和Y，加上與它們?nèi)诤系倪吔缧亲鵝。更確切地，內(nèi)部星座X包括四個小區(qū)A、B、C和D；內(nèi)部星座Y包括五個小區(qū)C、D、E、F和G；而邊界星座Z包括共享的小區(qū)C和D。小區(qū)內(nèi)無線電資源利用的起始情況，其表明在T0時刻它們的業(yè)務負載，是A＝80％；B＝80％；C＝30％；D＝30％；E＝20％；F＝20％；G＝20％；星座X的平均無線電資源利用是55％。星座Y的平均無線電資源利用是24％。星座Z的平均無線電資源利用是30％。5％的保護被采用到資源利用的百分比中。40％的目標被假設用于內(nèi)部星座Y的無線電資源利用。
內(nèi)部星座Y的24％的起始平均負載，大大低于目標值，建議從邊界星座Z減荷，但是關于大的不平衡負載得到的內(nèi)部星座X的55％的平均負載，這個星座30％的平均負載是過低的。減荷將分兩步嘗試，開始從內(nèi)部星座X向Z，然后從Z到鄰近Y。在T0時刻開始，相等負載的小區(qū)A和B分別減荷到相等負載的小區(qū)C和D，以將C和D的業(yè)務負載增加到55％。在T1時刻，內(nèi)部星座X的業(yè)務負載完全地被平衡在55％的平均負載值上，大大超過Y星座的平均負載值這建議業(yè)務滲透到鄰居星座Y。在T1時刻內(nèi)部星座Y的平均業(yè)務負載是34％，其結果是低于40％的目標值，從邊界星座Z減荷的狀況被滿足。T1時刻開始，在第二平衡步驟期間，相等負載的小區(qū)C和D分別減荷到相等負載的小區(qū)E和G，以將C和D的業(yè)務負載增加到37.5％。在T2時刻所有小區(qū)之間的業(yè)務負載的最后分配呈現(xiàn)與初始情況一樣的更多平衡。
參考圖16，我們看到不成功減荷到鄰居星座的示例，其是由于對于無線電資源目標利用選擇不合適值。T0時刻的起始場景是與圖15中的在前場景相同的，唯一例外是采用30％的目標值用于內(nèi)部星座Y的業(yè)務負載。在第一減荷步驟結束時，T1時刻的情況是與圖15中描述的情況相同的，但是現(xiàn)在向星座Y的第二減荷步驟不能被實施，因為內(nèi)部星座Y的平均無線電資源利用是34％，其結果超過被選的30％的目標值。
雖然特別參考優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是對于本領域的技術人員而言顯然的是，本發(fā)明并不限于此，而是進一步的變型及修改可以被應用而不脫離權利要求的范圍。
權利要求
1、一種用于對移動無線電通信網(wǎng)絡中鄰近小區(qū)(BS1/eNB1、BS2/eNB2、BS3/eNB3、A、B、C、D、E、F、G)之間的業(yè)務負載進行平衡的方法，所述小區(qū)被配置作為通過傳輸網(wǎng)絡(BKB)所互連的對等網(wǎng)絡節(jié)點，其中每個小區(qū)周期地測量其無線電資源利用以便于監(jiān)控相關業(yè)務負載，其特征在于包括初步的離線步驟
a)把鄰近小區(qū)(A、B、C、D、E、F、G)分為星座(X、Y、Z)；
該方法然后包括在每個星座中的以下在線步驟
b)在星座內(nèi)所有小區(qū)之間交換它們的實際及剩余業(yè)務負載狀態(tài)信息；
c)由星座中的所有小區(qū)計算平均實際業(yè)務負載并將其與它們實際業(yè)務負載進行比較；
d)實際業(yè)務負載超過平均的小區(qū)(A、B)把未被預留的具有最低實際業(yè)務負載(C、D)和最高剩余業(yè)務負載的相鄰小區(qū)預訂作為進行業(yè)務減荷的目標；
e)每個預訂小區(qū)命令其部分移動終端執(zhí)行向接受保留的目標小區(qū)的移交；
f)釋放保留的目標小區(qū)。
2、權利要求1的方法，其特征在于接受保留的小區(qū)周期地廣播它們的預訂狀態(tài)，該預訂狀態(tài)帶有它們已被保留給小區(qū)的指示。
3、權利要求2的方法，其特征在于，在步驟e)業(yè)務負載已被平衡之后，接受小區(qū)廣播預訂釋放消息。
4、權利要求3的方法，其特征在于所述預訂釋放消息之后是廣播包含空閑保留狀態(tài)指示的更新狀態(tài)消息。
5、權利要求1到4中的任一項的方法，其特征在于步驟d)和e)被重復直到接受及請求小區(qū)的實際業(yè)務負載被認為是相等的。
6、權利要求1到5中的任一項的方法，其特征在于步驟d)和e)被重復直到接受小區(qū)的剩余負載是空的。
7、權利要求1到6中的任一項的方法，其特征在于未被保留的鄰近小區(qū)的所述最低實際業(yè)務負載是低于星座平均值。
8、權利要求1到7中的任一項的方法，其特征在于在所述剩余業(yè)務負載歸入最小可配置閾值下時步驟d)和e)進一步被執(zhí)行。
9、權利要求1到8中的任一項的方法，其特征在于每個星座(X、Y)由鄰近小區(qū)(A，B，C，D；C，D，E，F(xiàn)，G)組構成，這些小區(qū)不必是由同一基站站點所宿主，并屬于定義好的地理區(qū)域，具有同一可配置的目標無線電資源利用以及同一可配置的保護閾值，該可配置的保護閾值是在任何比較之前要從所述實際業(yè)務負載中減去的。
10、權利要求9的方法，其特征在于在每個星座(X、Y)中至少一個小區(qū)發(fā)送以下參數(shù)作為其狀態(tài)信息的一部分
-星座目標無線電資源利用；
-星座保護閾值。
11、權利要求9或10的方法，其特征在于兩個或多個鄰居星座(X、Y)包括在它們交叉處(Z)的共同小區(qū)(C、D)集，該交叉處(Z)具有超過它們星座的目標及保護閾值參數(shù)的可視性。
12、權利要求11的方法，其特征在于，僅當鄰居星座的平均實際業(yè)務負載低于其目標利用參數(shù)時，所述共同小區(qū)集(Z)的小區(qū)(C、D)才向鄰居星座(Y)的小區(qū)(E、G)執(zhí)行預訂步驟d)。
13、權利要求10的方法，其特征在于，負載平衡步驟b)到f)的獨立實例運行在所述共同集(Z)的每個小區(qū)內(nèi)，該獨立實例的個數(shù)與它們鄰居星座的數(shù)目一樣多，以便于當決定是否減荷業(yè)務到鄰居星座時考慮相等數(shù)量的獨立星座目標利用參數(shù)。
14、權利要求1到13中的任一項的方法，其特征在于所述傳輸網(wǎng)絡(BKB)被配置作為具有多播能力的IP骨干網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于平衡在移動無線電通信網(wǎng)絡的鄰近小區(qū)之間的業(yè)務負載的方法，移動無線電通信網(wǎng)絡是諸如WiMAX論壇階段2、3規(guī)范或3GPPUMTS長期演進(LTE)，其中小區(qū)被配置作為通過諸如優(yōu)選地具有多播能力的IP骨干網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡所互連的對等網(wǎng)絡節(jié)點。在初步的離線步驟中，a)把鄰近小區(qū)分為內(nèi)部和邊界星座。前者包括相鄰小區(qū)組，該相鄰小區(qū)組不必是由同一基站站點所宿主、屬于定義好的地理區(qū)域、其特征在于業(yè)務負載測量值的共同目標利用以及共同保護閾值。后者包括在兩個內(nèi)部星座之間的邊界上的小區(qū)集；沒有定義目標利用和保護閾值；代替地小區(qū)實際上屬于多于一個的內(nèi)部星座并具有超過它們的目標利用及保護閾值參數(shù)的可見性。繼續(xù)地，在每個星座中執(zhí)行以下在線步驟b)在所有小區(qū)之間交換它們的實際及剩余業(yè)務負載狀態(tài)信息；c)所有小區(qū)計算平均實際業(yè)務負載并將其與它們實際業(yè)務負載進行比較；d)實際業(yè)務負載超過平均的小區(qū)把未被保留的具有最低實際業(yè)務負載和最高剩余業(yè)務負載的相鄰小區(qū)預訂作為進行業(yè)務減荷的目標；e)每個預訂小區(qū)命令其部分移動終端執(zhí)行向接受保留的相應目標小區(qū)的移交；f)釋放保留的小區(qū)。僅當鄰居星座的平均實際業(yè)務負載低于其目標利用參數(shù)時邊界星座小區(qū)才被啟動觸發(fā)業(yè)務減荷。
文檔編號H04W36/22GK101513097SQ200780031951
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權日2006年8月30日
發(fā)明者S·卡瓦利, F·茲扎 申請人:諾基亞西門子通信有限公司