專利名稱：在混合網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)載荷均衡的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在混合網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)載荷均衡的方法和裝置。特別 是，通過動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍來實現(xiàn)載荷均衡的方法和裝置，該方法和
裝置利用網(wǎng)絡(luò)間的交互載荷，業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS: Quality of Service) 等信息，通過動態(tài)地調(diào)整彼此的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍來改變用戶的接入狀況，從 而實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的載荷均衡，減少由于個別網(wǎng)絡(luò)擁塞而造成整個網(wǎng)絡(luò)的 性能下降，使整個混合網(wǎng)絡(luò)的資源得到更好的利用。
背景技術(shù)：
隨著通信業(yè)務(wù)種類的多樣化及其在不同場景下的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)有的無 線通信網(wǎng)絡(luò)已不再是單一的蜂窩網(wǎng)，而是集合了多種網(wǎng)絡(luò)的混合網(wǎng)。從網(wǎng) 絡(luò)的覆蓋范圍來看，包括支持實時語音通信和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的廣域網(wǎng)，支 持寬帶數(shù)據(jù)通信的局域網(wǎng)，以及提供家庭個人小范圍互聯(lián)互通的個域網(wǎng) 等。其中，可以通過不同的技術(shù)來實現(xiàn)每種網(wǎng)絡(luò)。例如，廣域網(wǎng)可以是現(xiàn) 有第二代通信的GSM網(wǎng)絡(luò)，也可以是第三代通信的WCD區(qū)，CDMA2000，或 者TD-SCDMA。這種多種網(wǎng)絡(luò)的共存有助于為不同業(yè)務(wù)提供不同的服務(wù)質(zhì)量 (QoS)保證，不僅能夠滿足高速移動用戶的通信要求，也為準靜態(tài)用戶 對無線互聯(lián)網(wǎng)進行實時高速接入，在用戶間實時傳輸多媒體業(yè)務(wù)等提供了 可能。
在多種網(wǎng)絡(luò)共存的架構(gòu)下，由于每個網(wǎng)絡(luò)可能是單獨運營的，因此存 在著網(wǎng)絡(luò)間出現(xiàn)業(yè)務(wù)不均衡的可能。就是說， 一些網(wǎng)絡(luò)的載荷較重，而另 一些網(wǎng)絡(luò)卻處在資源閑置狀態(tài)，從而在業(yè)務(wù)載荷較重的網(wǎng)絡(luò)中造成諸如吞 吐量，時延，丟包率，呼叫接入概率等之類的服務(wù)質(zhì)量下降。例如，在日 本運營商DoCoMo提供的WCDMA蜂窩網(wǎng)和無線局域網(wǎng)(WLAN)的混合網(wǎng)絡(luò) 中，由于WLAN價格較為便宜，如果大多數(shù)用戶傾向于選擇WL認，則可能會造成WL腦的擁塞，并且得不到滿意的服務(wù)。同樣，如果用戶更注重通
信質(zhì)量，或者不在WLAN的覆蓋范圍內(nèi)，那么不論話音或者是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)都 通過WCDMA系統(tǒng)來傳輸，這也會帶來WCDMA網(wǎng)絡(luò)的過載，造成呼叫接入概 率的下降。因此，需要一種能使網(wǎng)絡(luò)間的業(yè)務(wù)近似均衡的方式，以便通過 改變每個網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)載荷來間接地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，使混合網(wǎng)絡(luò)的 整體資源得以更好的利用。
現(xiàn)有技術(shù)中主要是通過基于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)或網(wǎng)絡(luò)間的載荷均衡這兩種方式 在網(wǎng)絡(luò)之間實現(xiàn)載荷均衡。 一方面，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的載荷均衡是在同一網(wǎng)絡(luò)的不 同網(wǎng)絡(luò)單元之間內(nèi)進行的。例如，在WCDMA網(wǎng)絡(luò)的不同小區(qū)或扇區(qū)之間， 在WLAN的不同基本業(yè)務(wù)組(BSS， Basic Service Set)之間進行載荷均 衡。由于同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)單元采用相同的協(xié)議規(guī)范，因此可以方便地在 他們之間交互信息或者通過他們所連接的集中式控制單元，例如WCDMA網(wǎng) 絡(luò)中各基站(BS， Base Station)所連接的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC， Radio Network Controller),來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的載荷均衡。
另一方面，網(wǎng)絡(luò)間的載荷均衡是指在不同網(wǎng)絡(luò)之間對載荷進行調(diào)整。 由于網(wǎng)絡(luò)的各異性，很難在網(wǎng)絡(luò)側(cè)實現(xiàn)他們之間的信息共享以及集中的載 荷分配。因此現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)間載荷均衡技術(shù)主要是在用戶側(cè)完成。這些技術(shù) 包括網(wǎng)絡(luò)選擇方法，路由協(xié)議等。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的解決方案典型的有呼叫控制 等。
網(wǎng)絡(luò)選擇是指處在多個網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的終端按照某種算法選擇一 個特定的網(wǎng)絡(luò)接入，通過選擇載荷較輕的網(wǎng)絡(luò)接入可以減少因系統(tǒng)過載、 阻塞等帶來的性能損失。0ya Yilmaz等人于2005年發(fā)表的題為"Access Selection in WCDMA and WLAN Multi-Access Networks"的文章(對比 文獻1)揭示了這種方法。但是這種方法只適用于有多個網(wǎng)絡(luò)可供用戶選 擇的前提下才能實現(xiàn)。就是說，該方法受到了網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的限制。在用 戶只有一個備選網(wǎng)絡(luò)的情況下，網(wǎng)絡(luò)選擇就不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的載荷均衡。 另外，如何公平地衡量不同網(wǎng)絡(luò)的負載以及可用容量也是在設(shè)計算法時必 需考慮的問題。
另外，也可以使用路由協(xié)議來實現(xiàn)載荷均衡。例如，H. Wu等人發(fā)表 的題為"Integrated cellular and ad-hoc relay systems: iCAR'，(參
8見IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 19， pp. 2105—2115, Oct. 2001) 的文章(對比文獻2)中揭示了增加adhoc中繼站的方法。用戶可以通過 與這些中繼站建立路由而間接地連接到載荷較輕的小區(qū)，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)的 均衡。但是這種方法需要增加新的中繼站，為硬件實現(xiàn)帶來較大的開銷。 另一種能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)載荷均衡的方法是接入控制，用戶在會話發(fā)起之 前向網(wǎng)絡(luò)告知所需要的帶寬資源，網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過評估當(dāng)前的系統(tǒng)載荷決定是 否允許接入。在資源不足以支持該會話業(yè)務(wù)的情況下拒絕接入。然而，該 接入控制方法只能控制激活的(active)用戶，無法影響非激活(inactive)
用戶的接入，而非激活用戶同樣會帶來網(wǎng)絡(luò)性能(比如呼叫接入概率)的 下降。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中也提到了一些動態(tài)調(diào)整覆蓋范圍的方法。例如，Emi G-P等人于2005年發(fā)表的題為"Assessing capacity in WLAN-UMTS integrated networks"的文章(對比文獻3)，和Olivia Brickley等人 發(fā)表的題為"Load Balancing for QoS Optimisation in Wireless LANs Utilising Advanced Cell Breathing Techniques"的文章(參見VTC， 2005)(對比文獻4)提出在WLAN中動態(tài)調(diào)整接入點(AP， Access Point)
的覆蓋范圍來減少共信道干擾。
Changhoi Koo禾口 YongWoo Chung發(fā)表的題為"Dynamic Cell Coverage Control for Power Saving in IEEE 802. 16 Mobile Multihop Relay Systems"的文章(參見ICSNC， 2006)(對比文獻5)中提出在WiMax的 中繼結(jié)構(gòu)(IEEE802. 16j)中，中繼站根據(jù)自己當(dāng)前載荷或剩余功率調(diào)整 其發(fā)送功率，從而降低其功率消耗。但是，以上方法都是在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)執(zhí) 行的。前者需要了解網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)及節(jié)點的分布，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中不易 實現(xiàn)。后者則是中繼站根據(jù)自己的狀況進行調(diào)整，并未涉及到其他網(wǎng)絡(luò)的
{曰息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在混合網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)載荷均衡的方法和 裝置，通過動態(tài)改變網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍而更為有效地控制載荷的接入，能夠在網(wǎng)絡(luò)側(cè)對網(wǎng)絡(luò)間的載荷進行均衡，實現(xiàn)總的資源的最優(yōu)利用。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡方 法，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述方法包括步驟第一子網(wǎng)測量 或統(tǒng)計本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息，將載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍 的功率的功率調(diào)整步長；將包括映射的所述功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所 述功率的功率調(diào)整指示信息發(fā)送到第二子網(wǎng)；第二子網(wǎng)根據(jù)從第一子網(wǎng)接 收的所述功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映射結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng) 的所述功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變所述第二子網(wǎng) 的覆蓋范圍。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝 置，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述裝置包括載荷狀態(tài)決定單元，
用于測量或統(tǒng)計作為第一子網(wǎng)的本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息；映射單元，用于把
所述載荷狀態(tài)決定單元測量或統(tǒng)計的載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆
蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元，用于決定 如何調(diào)整所述功率，把包括映射的所述功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所述功 率的功率調(diào)整指示信息發(fā)送到其它，以及從其它子網(wǎng)接收的所述功率調(diào)整 指示信息，本子網(wǎng)的映射結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng)的所述功率以及如 何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變本子網(wǎng)的覆蓋范圍。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡方 法，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述至少一個子網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)， 所述方法包括步驟測量或統(tǒng)計經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)載荷及其服務(wù)質(zhì)量需 求；接收所述至少一個子網(wǎng)反饋的載荷信息，并根據(jù)反饋的所述載荷信息 以及測量或統(tǒng)計的所述業(yè)務(wù)載荷決定把載荷分別通過哪個子網(wǎng)進行傳輸； 根據(jù)所述決定的結(jié)果，在每個子網(wǎng)內(nèi)分別把載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng) 絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；將包括映射的功率調(diào)整步長以及如何 調(diào)整所述功率的功率調(diào)整指示信息發(fā)送到所述至少一個子網(wǎng)；所述至少一 個子網(wǎng)根據(jù)從互聯(lián)網(wǎng)接收的功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映射結(jié)果來決定 是否要調(diào)整本子網(wǎng)的功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變 本子網(wǎng)的覆蓋范圍。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述至少一個子網(wǎng)連接到混合網(wǎng)絡(luò)， 所述包括載荷反饋單元，用于把本子網(wǎng)的載荷信息傳送給混合網(wǎng)絡(luò)；映 射單元，用于把所述載荷狀態(tài)決定單元測量或統(tǒng)計的載荷參量映射為相應(yīng) 的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；多級功率調(diào)整單元，用于決 定如何調(diào)整所述功率，以及根據(jù)所述至少一個子網(wǎng)接收的功率調(diào)整指示信 息，所述子網(wǎng)自身的映射結(jié)果來決定是否要調(diào)整其它子網(wǎng)的所述功率以及 如何對所述其它子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變所述其它子網(wǎng)的覆蓋范 圍；和網(wǎng)絡(luò)載荷控制器，用于控制經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，并根據(jù)各子
網(wǎng)的載荷狀況及其服務(wù)質(zhì)量控制各子網(wǎng)的覆蓋范圍，從而將這些業(yè)務(wù)分配 到各子網(wǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，通過在不同子網(wǎng)中交互載荷、QoS等信息來了解各個子
網(wǎng)的負載狀況，并根據(jù)這些信息確定功率調(diào)整步長，進而改變導(dǎo)頻信號的 功率。由于導(dǎo)頻信號決定著網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，本發(fā)明的方法和裝置能夠依 據(jù)各個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的載荷變化自動調(diào)整其覆蓋范圍，而不需要改變數(shù)據(jù)傳輸?shù)?功率，有利于避免因功率降低而采用較低速的調(diào)制編碼方式，保證了盡可 能高速地傳輸數(shù)據(jù)。
此外，本發(fā)明不需要對終端做任何改變，并且獨立于其他現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò) 間載荷均衡的方法，可以與其他方法結(jié)合使用，具有很好的適應(yīng)性。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將使本發(fā)明的上述及其
它目的、特征和優(yōu)點更加清楚，其中
圖1是以WCDMA和WLAN網(wǎng)絡(luò)為例描述混合網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的示意圖； 圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在緊耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的混合網(wǎng)絡(luò)的 結(jié)構(gòu)示意圖，，
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在緊耦合方式下實現(xiàn)載荷均衡的設(shè)備的 功能方框圖4是根據(jù)本發(fā)明的載荷均衡裝置中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元 的操作流程圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在松耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的混合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖6是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在松耦合方式下實現(xiàn)載荷均衡的設(shè)備的
功能方框圖7是說明在緊耦合方式下UMTS/WLAN混合網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)覆蓋范圍的控 制示意圖8a和8b分別是表明基站和接入點的映射關(guān)系的一個實例的示意
圖9是說明在松耦合方式下UMTS/WLAN混合網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)覆蓋范圍的控 制示意圖；和
圖10是說明網(wǎng)絡(luò)載荷控制器中的映射關(guān)系的一個實例的示意圖
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，在描述過程中省略了 對于本發(fā)明來說是不必要的細節(jié)和功能，以防止對本發(fā)明的理解造成混 淆。
本發(fā)明提供一種在混合網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)載荷均衡的方法和裝置。通常，將 多種網(wǎng)絡(luò)融合于一體的網(wǎng)絡(luò)融合方式分為緊耦合(tightly-coupled)和 松耦合(loosely-coupled)。本發(fā)明將基于這兩種方式分別給出實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò) 間載荷均衡的設(shè)備和方法的實施例。
在此，需要說明的是，本發(fā)明的方法和裝置所適用的子網(wǎng)可以是不同 網(wǎng)絡(luò)，比如3G和WLAN，也可以是采用同種技術(shù)但覆蓋范圍不同的網(wǎng)絡(luò)， 比如3G和Femtocell(小型的3G網(wǎng))，也可以是同種網(wǎng)絡(luò)的不同網(wǎng)絡(luò)單元， 比如WLAN的BSS之間或者3G的不同基站之間等構(gòu)成的混合網(wǎng)絡(luò)中。
圖1是以WCDMA和WLAN網(wǎng)絡(luò)為例描述混合網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的示意圖。M. Buddhikot 等人發(fā)表的題為 "Integration of 802.11 and Third-Generation Wireless Data Networks"的文章(參見IEEE工nfocom, 2003)中對此做了說明。
緊耦合方式是指基于諸如802.11之類的協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)以與其他3G接入 網(wǎng)類似的方式連接到3G核心網(wǎng)，如圖1中的WISP(無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商)1 所示。在這種架構(gòu)下，基于諸如802. 11之類的協(xié)議的網(wǎng)關(guān)對上行3G核心網(wǎng)來說，類似于CDMA2000核心網(wǎng)中的分組控制功能(PCF， Packet Control Function),或者UMTS中的服務(wù)和網(wǎng)關(guān)GPRS業(yè)務(wù)節(jié)點(SGSN， Serving GPRS Service node, and GGSN， Gateway GPRS Service Node)。網(wǎng)關(guān)把數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)通過3G核心網(wǎng)傳送到互聯(lián)網(wǎng)。此時，802. 11網(wǎng)關(guān)對3G核心網(wǎng)隱藏了 802. 11網(wǎng)絡(luò)的細節(jié)，而實現(xiàn)所有3G接入網(wǎng)所需要的3G協(xié)議。
因此，在這種情況下，移動節(jié)點需要在802. 11所規(guī)范的物理層和媒 體接入控制層之上增加對應(yīng)的3G協(xié)議棧(包括移動管理，鑒權(quán)等)，并且 能夠根據(jù)情況從一種物理層轉(zhuǎn)換到另一物理層。從網(wǎng)絡(luò)的角度來看，在緊 耦合的情況下，不同網(wǎng)絡(luò)共享相同的鑒權(quán)、信令、傳輸和計費系統(tǒng)，但在 空中接口的物理層采用獨立的協(xié)議。然而，這種方式需要對終端和網(wǎng)絡(luò)進 行較大的改動，不適用于現(xiàn)有的3G系統(tǒng)。
在松耦合的情況下，如圖1中所示的WISP2所示，802. 11網(wǎng)關(guān)直接連 接到互聯(lián)網(wǎng)并且與3G網(wǎng)絡(luò)單元沒有任何連接。因此802. 11網(wǎng)絡(luò)和3G網(wǎng) 絡(luò)分別獨立運營。802.11網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不經(jīng)過3G核心網(wǎng)。這種情況 下，3G和802. 11網(wǎng)絡(luò)可以采用不同的鑒權(quán)、計費和移動性管理機制。與 緊耦合方式相比，這種松耦合的方式允許獨立的組網(wǎng)和業(yè)務(wù)處理，因此更 為靈活。WISP可以提供自己公共的802.11熱點服務(wù)，管理私有的企業(yè)無 線局域網(wǎng)，也可以通過漫游協(xié)議與其他3G或802. 11互相合作。
本發(fā)明將基于這兩種網(wǎng)絡(luò)融合方式，分別提供混合網(wǎng)絡(luò)下通過動態(tài)調(diào)
整網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍實現(xiàn)業(yè)務(wù)均衡的方法和裝置。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在緊耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的混合網(wǎng)絡(luò)的
結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，多個網(wǎng)絡(luò)(NW1，麗2， ，麗k)分別通過
各自的網(wǎng)關(guān)設(shè)備(Gateway)連接到第三代(3G)通信系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)上。3G
網(wǎng)關(guān)把3G系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通過其3G核心網(wǎng)輸送到互聯(lián)網(wǎng)。這些子網(wǎng)可以
是CDMA2000系統(tǒng)中的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(PDSN， Packet Data Service
Nodes)，或者UMTS系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)GPRS業(yè)務(wù)節(jié)點(GGSN， Gateway GPRS
Service Nodes)，以及具備上述節(jié)點功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。其他網(wǎng)關(guān)，例如，
WLAN網(wǎng)關(guān)等負責(zé)把該網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接，在這種緊耦合的方式下，這種
網(wǎng)關(guān)具有3G無線接入網(wǎng)中所有3G協(xié)議功能。
為了簡單起見，可以把每個網(wǎng)絡(luò)麗簡化為分級的集中式控制子網(wǎng)01(NWk)。這里的子網(wǎng)可以分別歸屬于不同網(wǎng)絡(luò)，比如3G和WLAN，也可以 是采用同種技術(shù)但覆蓋范圍不同的網(wǎng)絡(luò)，比如3G和Femtocell (小型的 3G網(wǎng))，也可以是同種網(wǎng)絡(luò)的不同網(wǎng)絡(luò)單元，比如WL認的BSS之間或者 3G的不同基站之間等構(gòu)成的混合網(wǎng)絡(luò)中。例如，在子網(wǎng)01中，網(wǎng)絡(luò)控制 單元011與多個空中接口 012相連。網(wǎng)絡(luò)控制單元011在該子網(wǎng)內(nèi)部分配 和管理無線資源，進行移動性管理，鑒權(quán)，尋址等操作。網(wǎng)絡(luò)控制單元Oll 執(zhí)行，例如，無線網(wǎng)絡(luò)控制單元(RNC， Radio Network Controller),或 者CDMA2000系統(tǒng)中的分組控制功能(PCF， Packet Control Function) 和UMTS系統(tǒng)中的服務(wù)GPRS業(yè)務(wù)節(jié)點(SGSN， Servicing GPRS Service Nodes),或者是UMTS系統(tǒng)中基站(BS， Base Station)等的操作?？罩?接口 012為無線終端提供服務(wù)。圖2中的網(wǎng)絡(luò)02 (麗l)和網(wǎng)絡(luò)03 (雨3) 表示和網(wǎng)絡(luò)01結(jié)構(gòu)一致的在不同子網(wǎng)之間進行載荷均衡的兩個子網(wǎng)，其 結(jié)構(gòu)方框圖如圖3所示。在子網(wǎng)02中，由子網(wǎng)01的網(wǎng)絡(luò)控制單元021， 這里以UMTS中的基站控制器為例，控制各個基站(BS1， BS2，…，BSn)。 在子網(wǎng)03中，由子網(wǎng)03的網(wǎng)絡(luò)控制單元031，這里以WLAN中的AP控制 器為例，控制各個接入點(AP1， AP2，…，APn)。
圖3示出了在網(wǎng)絡(luò)間實現(xiàn)載荷均衡的功能結(jié)構(gòu)圖。在圖3中，左側(cè)表 示根據(jù)本發(fā)明一個實例，在子網(wǎng)02 (可以稱為第一子網(wǎng))中的載荷均衡裝 置的功能結(jié)構(gòu)圖。該載荷均衡裝置可以用于網(wǎng)絡(luò)控制單元021，也可以用 于空中接口 022。具體地說，載荷均衡裝置包括載荷狀態(tài)決定單元0212， 映射單元0213，和多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214。其他單元0211是 指該網(wǎng)絡(luò)控制單元或空中接口單元已有的功能。為防止對本發(fā)明的理解造 成混淆，在描述過程中省略了對理解本發(fā)明來說不必要的細節(jié)和功能，而 由其他單元0211來代表。
下面以子網(wǎng)02指示子網(wǎng)03調(diào)整決定覆蓋范圍的功率為例來說明子網(wǎng) 02和03的操作。
載荷均衡裝置可以設(shè)置在子網(wǎng)02的網(wǎng)絡(luò)控制單元或者空中接口單元， 比如UMTS網(wǎng)絡(luò)的基站中或基站控制器中。載荷狀態(tài)決定單元0212測量并 統(tǒng)計本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息，并對載荷參量進行量化。載荷信息可以是能夠 表示所在網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前的載荷狀態(tài)的信息。所述載荷狀態(tài)包括信道利用率，總請求帶寬，數(shù)據(jù)速率，用戶數(shù)量等表示信道繁忙程度的任何參量，以及 諸如話音呼叫接入概率，掉話率，誤包率，分組時延，時延抖動之類的有
關(guān)服務(wù)質(zhì)量的任何參量。映射單元0213把載荷狀態(tài)決定單元0212的載荷
參量映射為相應(yīng)的功率調(diào)整步長，載荷越高或者越低、或者服務(wù)質(zhì)量越差
或者越好，其對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。映射單元0213可以預(yù)先設(shè)定 映射關(guān)系，也可以是考慮本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)地進行映射，使得調(diào)整后 的功率能夠?qū)崿F(xiàn)本子網(wǎng)與其它子網(wǎng)之間的載荷均衡。在完成映射后，子網(wǎng) 02中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214把映射單元0213映射的功率調(diào) 整步長以及如何調(diào)整功率(即，增加還是降低功率)的信息送入接入網(wǎng)， 并傳輸?shù)搅硪蛔泳W(wǎng)03。載荷較高或者服務(wù)質(zhì)量較差時，多級功率調(diào)整指示 和調(diào)整單元0214指示子網(wǎng)03增加決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率，載荷較輕并 且服務(wù)質(zhì)量遠好于要求的服務(wù)質(zhì)量時，指示子網(wǎng)03降低功率。網(wǎng)絡(luò)02和 網(wǎng)絡(luò)03之間可以通過有線或無線的方式連接，來實現(xiàn)所述功率調(diào)整指示 信息的傳遞。在此，所述功率是指決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率。
圖3中的右側(cè)示出了設(shè)置有載荷均衡裝置的子網(wǎng)03(可以稱為第二子 網(wǎng))的功能結(jié)構(gòu)圖。子網(wǎng)03中的載荷均衡裝置可以設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)控制單元 031也可以設(shè)置在空中接口 032。網(wǎng)絡(luò)03中的載荷均衡裝置包括載荷狀態(tài) 決定單元0312，映射單元0313和多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314。其 他單元0311是指該網(wǎng)絡(luò)控制單元或空中接口單元已有的功能。為防止對 本發(fā)明的理解造成混淆，在描述過程中省略了對理解本發(fā)明來說不必要的 細節(jié)和功能，而由其他單元0311來代表。
載荷狀態(tài)決定單元0312的功能與網(wǎng)絡(luò)02中載荷狀態(tài)決定單元0212 的相同，但可以選用與子網(wǎng)02中的載荷決定單元0212選用的不同的載荷 參量。映射單元0313也與網(wǎng)絡(luò)02中的映射單元0213類似，但其映射關(guān) 系可以和網(wǎng)絡(luò)02中的映射單元0213不同。同樣，映射單元0313可以預(yù) 先設(shè)定映射關(guān)系，也可以是考慮本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)地進行映射，調(diào)整 后的功率能夠使得第二子網(wǎng)達到該子網(wǎng)的門限載荷。該門限載荷可以是該 子網(wǎng)的最大可容許載荷，對該業(yè)務(wù)的最大可容許載荷，或者滿足該業(yè)務(wù)服 務(wù)質(zhì)量前提下的最大載荷等。
子網(wǎng)03中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314根據(jù)子網(wǎng)02的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214,子網(wǎng)03的映射單元0313的結(jié)果，以及根 據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)03的載荷狀況得到的如何自身調(diào)整功率的信息，來決定是否 要調(diào)整本網(wǎng)絡(luò)的功率以及如何對功率進行調(diào)整。對如何自身調(diào)整功率的判 斷與子網(wǎng)02中多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214判斷如何調(diào)整功率的方 法相反，當(dāng)自身網(wǎng)絡(luò)03載荷較高或者服務(wù)質(zhì)量較差時，判斷降低網(wǎng)絡(luò)03 的自身功率，載荷較輕并且服務(wù)質(zhì)量遠好于要求的服務(wù)質(zhì)量時，判斷增加 網(wǎng)絡(luò)03的自身功率。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的載荷均衡裝置中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元 0314執(zhí)行的操作的流程圖。需要說明的是，這里是以子網(wǎng)02指示子網(wǎng)03 調(diào)整決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率為例進行描述。首先，在步驟S411，網(wǎng)絡(luò) 03中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314接收來自網(wǎng)絡(luò)02中的多級功率 調(diào)整指示和調(diào)整單元0214的功率調(diào)整信息，從功率調(diào)整指示信息中讀取 功率調(diào)整步長A/^以及是增加功率還是減少功率的功率調(diào)整指示信息。在 步驟S412，根據(jù)功率調(diào)制指示信息的內(nèi)容判斷是指示增加功率還是減少功 率。如果在步驟S412判斷多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214指示降低功 率，流程則進展到步驟S417。在步驟S417，多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單 元0314指示其他單元0311在子網(wǎng)03內(nèi)發(fā)送包含調(diào)整后的功率尸￡ (^+"的 功率調(diào)整信息，并在等待一定時間7;后，在步驟S418將決定網(wǎng)絡(luò)03覆蓋 范圍的功率，例如，在WLAN內(nèi)是信標分組的發(fā)送功率，調(diào)整為當(dāng)前功率 減去AP,與最小允許功率/\ 的較大值。
另外，當(dāng)在步驟S412判斷功率調(diào)制指示信息指示增加功率時，流程 進展到步驟S413。在步驟S413，考慮到自身網(wǎng)絡(luò)03自身是否過載或者是 否能夠滿足QoS要求，多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314從映射單元0313 獲得映射的功率調(diào)整步長A ;并根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)03載荷狀況判斷如何自身調(diào) 整功率。AP;是映射單元0313考慮本子網(wǎng)的載荷狀況，也就是自身是否過 載或是過于空閑，或者是否能夠滿足QoS的要求動態(tài)進行的映射。此后， 流程進行到步驟S414，判斷上述根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)03載荷狀況得到的如何自 身調(diào)整功率的信息指示降低功率還是增加功率。當(dāng)在步驟S414判斷需要 降低自身功率時，流程進行到步驟S415，由其他單元0311在網(wǎng)絡(luò)03內(nèi)發(fā) 送包含調(diào)整后的功率^/^"的功率調(diào)整信息，并等待一定時間7;。此后，在步驟S416，決定將網(wǎng)絡(luò)03覆蓋范圍內(nèi)的功率調(diào)整為當(dāng)前功率減去AP,'與 最小允許功率&^的較大值。
另外，如果在步驟S414判斷不需要降低上述自身功率，流程則進展 到步驟S419，將網(wǎng)絡(luò)03覆蓋范圍內(nèi)的功率調(diào)整為當(dāng)前功率加上AP,與最大 允許功率A，.的較小值。
可以理解，子網(wǎng)03也可以指示子網(wǎng)02調(diào)整其決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功 率，具體的過程與上面的描述相對應(yīng)，在此省略對其的描述。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，即，在松耦合的網(wǎng)絡(luò)融合情況 下動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍實現(xiàn)業(yè)務(wù)均衡的方法和裝置。
圖5是表示根據(jù)本發(fā)明實施例在松耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的混合網(wǎng)絡(luò)的 結(jié)構(gòu)示意圖。為了簡單起見，下面只描述本實施例中與上述緊耦合情況的 實施例中不同的部分，而省略對相同部分的描述。
如圖5所示，每個網(wǎng)絡(luò)(麗l， NW2， ，麗k)都通過各自的網(wǎng)關(guān)
設(shè)備直接連接到互聯(lián)網(wǎng)，每個網(wǎng)絡(luò)獨立運營。與第三代網(wǎng)絡(luò)的任何網(wǎng)絡(luò)單 元都沒有直接的連接。在這樣的融合方式下，從互聯(lián)網(wǎng)的角度來看，每個 子網(wǎng)都是對等的網(wǎng)絡(luò)單元04，與圖2中所示的網(wǎng)絡(luò)01具有相同的架構(gòu)。 這些子網(wǎng)可以是UMTS或者CDMA 2000系統(tǒng)中的基站，也可以是WLAN中的 接入點。圖5所示的每個子網(wǎng)與圖2中所示子網(wǎng)的區(qū)別在于，圖5中所示 的這些子網(wǎng)具有相同的功能結(jié)構(gòu)，而圖2中的子網(wǎng)02和子網(wǎng)03的功能模 塊不同。此外，根據(jù)本實施例，在互聯(lián)網(wǎng)側(cè)引入了網(wǎng)絡(luò)載荷控制器05，用 于控制經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的所有業(yè)務(wù)，并根據(jù)各子網(wǎng)的載荷狀況控制各子網(wǎng)的覆 蓋范圍，從而將這些業(yè)務(wù)分配到各子網(wǎng)。
圖6示出了在圖5所示的網(wǎng)絡(luò)間實現(xiàn)載荷均衡的載荷均衡裝置的功能 結(jié)構(gòu)圖。
如圖6所示，在接入網(wǎng)下部是各子網(wǎng)的功能方框圖。每個子網(wǎng)包括載 荷狀態(tài)決定單元0412，映射單元0413和多級功率調(diào)整單元0414，負荷反 饋單元0415，和其他單元0411。載荷狀態(tài)決定單元0412，映射單元0413 與圖3所示的映射單元0213和0313的功能相同，多級功率調(diào)整單元0414 執(zhí)行與圖3中的多級功率調(diào)整指示及調(diào)整單元0312所執(zhí)行的多級功率調(diào) 整操作對應(yīng)的操作。而圖3中的多級功率調(diào)整指示及調(diào)整單元0312所執(zhí)行的功率調(diào)整指示操作則由網(wǎng)絡(luò)功能調(diào)整指示單元054執(zhí)行。其他單元 0411是指該控制單元或空中接口單元已有的功能。為防止對本發(fā)明的理解 造成混淆，在描述過程中省略了對理解本發(fā)明來說不必要的細節(jié)和功能，
而由其他單元0411來代表。
與圖2所示的緊耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的載荷均衡裝置的區(qū)別在于，圖 6所示的松耦合網(wǎng)絡(luò)融合方式下的載荷均衡裝置增加了載荷反饋單元 0415。載荷反饋單元0415把該子網(wǎng)的載荷信息傳送給互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)載荷 控制器05。與緊耦合方式下的載荷信息含義相同，所述載荷信息可以是一 個或多個載荷參量以及服務(wù)質(zhì)量信息。
圖6的上部示出了互聯(lián)網(wǎng)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)載荷控制器05的功能方框圖。網(wǎng) 絡(luò)載荷控制器05包括網(wǎng)絡(luò)載荷狀態(tài)決定單元051，網(wǎng)絡(luò)載荷處理和分配單 元052，網(wǎng)絡(luò)映射單元053和網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054。網(wǎng)絡(luò)載荷狀態(tài) 決定單元051測量和統(tǒng)計經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)載荷及其服務(wù)質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)載荷 處理和分配單元052處理各個子網(wǎng)的載荷反饋信息，并根據(jù)這些信息以及 網(wǎng)絡(luò)載荷狀態(tài)決定單元051的信息決定把載荷分別通過哪個子網(wǎng)進行傳 輸；網(wǎng)絡(luò)映射單元053根據(jù)載荷處理和分配單元052的處理結(jié)果在每個子 網(wǎng)內(nèi)分別把分配給該子網(wǎng)的載荷表示為載荷參量，并映射為相應(yīng)的功率調(diào) 整步長，載荷越高或者越低，服務(wù)質(zhì)量越差或者越好，其對應(yīng)的功率調(diào)整 步長就越長。網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054把功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整功 率(也就是增加還是降低功率)的信息分別送入各子網(wǎng)。如果子網(wǎng)載荷較 高或者服務(wù)質(zhì)量較差時，網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054指示該子網(wǎng)降低功率，
或/和周圍的其他子網(wǎng)增加功率，如果該子網(wǎng)載荷較輕并且服務(wù)質(zhì)量遠好 于要求的服務(wù)質(zhì)量時，指示該子網(wǎng)增加功率，或/和周圍的其他子網(wǎng)降低 功率。網(wǎng)絡(luò)映射單元053和網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054的功能與映射單元 0213和多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214的功能相似，其區(qū)別在于此處 是對多個子網(wǎng)的操作，而每個子網(wǎng)可以有不同的映射關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明，在混合網(wǎng)絡(luò)為緊耦合的方式下，混合網(wǎng)絡(luò)中的一個子網(wǎng)
中的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息通知另一個 子網(wǎng)增加或降低決定其覆蓋范圍的信號功率。另一個子網(wǎng)在接收到該功率 調(diào)整指示信息后根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)的載荷狀況判斷是否需要調(diào)整以及怎樣調(diào)整
18功率，從而改變自己的覆蓋范圍。
根據(jù)本發(fā)明，在混合網(wǎng)絡(luò)為松耦合的方式下，互聯(lián)網(wǎng)側(cè)新增加一個網(wǎng) 絡(luò)載荷控制器。網(wǎng)絡(luò)載荷控制器通過分析其載荷信息以及收集到的來自各 子網(wǎng)的載荷信息把互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)載荷分配到各子網(wǎng)，并把這些載荷映射為 功率通知各子網(wǎng)周圍的其他子網(wǎng)。各子網(wǎng)周圍的其他子網(wǎng)在接受到指向本 網(wǎng)絡(luò)的功率調(diào)整信息后根據(jù)本網(wǎng)絡(luò)的載荷狀況判斷是否需要調(diào)整本網(wǎng)絡(luò) 的功率以及怎樣調(diào)整決定其覆蓋范圍的信號功率。
圖7示出了在緊耦合方式下的UMTS和WL認的混合網(wǎng)絡(luò)中進行動態(tài)覆 蓋范圍控制的實施例。如圖7所示，基站(BS)連接到無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)， 進而通過GGSN和SGSN連接到3G核心網(wǎng)。WLAN中的接入點也連接到3G 的GGSN和SGSN上。BS的覆蓋范圍如圖7中的最外圈所示，接入點AP的 覆蓋范圍如圖7中的兩個較小圈所示。此處的覆蓋范圍由WLAN內(nèi)的信標 分組的發(fā)送功率所決定。
返回參照圖3，描述緊耦合方式下的操作?；綛S通過其載荷狀態(tài)決 定單元0212統(tǒng)計該小區(qū)內(nèi)的載荷狀態(tài)，這里用話音用戶的信道占用比率 作為載荷參量，并利用映射單元0213將該載荷參量映射為功率調(diào)整步長。 圖8a示出了表明UMTS子網(wǎng)中的基站和WLAN子網(wǎng)中的接入點的映射關(guān)系 的一個實例?；綛S的載荷狀態(tài)決定單元0212統(tǒng)計該小區(qū)內(nèi)的話音用戶 信道或帶寬占用比率，定義一定時間內(nèi)信道被話音占用的比率"，并將其 量化為2yV級，其中當(dāng)w大于x;有N級，表示信道過載的狀態(tài)，"小于力
也有#級，表示信道空閑的狀態(tài)。圖8右側(cè)的表格表示該話音的信道占用 比率與功率調(diào)整步長的映射關(guān)系。在信道過載時，話音信道占用比率越大，
對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。此時多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214指 示AP應(yīng)增加其信標發(fā)送功率；在信道空閑時，話音信道占用比率越小對 應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。此時，多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0214指 示AP應(yīng)降低其信標發(fā)送功率。基站BS將圖8a決定的功率調(diào)整步長，以 及"增加"或"降低"的信息通過GGSN/SGSN傳遞給AP，或者可以在BS 和AP之間通過有線或無線連接實現(xiàn)。
接入點AP在接收到來自BS的功率調(diào)整指示信息后，通過其載荷狀態(tài) 決定單元0312統(tǒng)計該基本業(yè)務(wù)組BSS內(nèi)的載荷狀況。此時，用正在通信的話音用戶的數(shù)目M^來表示其載荷參量，并且將AV映射為功率調(diào)整步長。 圖8b以IEEE802. lib為例說明了接入點的映射關(guān)系?？梢岳斫?，本發(fā)明 不限于此，也可以應(yīng)用到其它協(xié)議。如圖8b所示，由于IEEE802. lib的 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)在保證話音的服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上能夠同時支持的話音會話的數(shù)目 為11個，此處可以用兩級的映射關(guān)系。如果當(dāng)前正在通信的話音用戶數(shù) 據(jù)小于11個，則不調(diào)整功率，也就是說，映射其值為O的功率調(diào)整步長。 否則，將功率調(diào)整為只支持11個話音用戶所需要的最小功率A^,，并計 算該值與當(dāng)前功率的差作為功率調(diào)整步長A,。之后，將載荷狀態(tài)決定單 元0312和映射單元0313獲得的結(jié)果，以及接收到的來自基站BS的功率 調(diào)整步長AP,—并送入多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314，按照圖4的流
程進行處理。
接入點AP檢測基站BS指示的功率調(diào)整信息并讀取功率調(diào)整步長AP, 以及指示網(wǎng)絡(luò)載荷為過載還是空閑狀態(tài)。如果指示需要降低功率，也就是 BS的小區(qū)正處于空閑狀態(tài)，那么接入點AP將根據(jù)BS所指示的功率調(diào)整步 長AP,將調(diào)整后的功率(/>,-A ,)廣播給該BSS的所有用戶，同時該調(diào)整后 的功率應(yīng)不小于系統(tǒng)所容許的最小發(fā)送功率。用戶在接收到該功率調(diào)整信 息后根據(jù)當(dāng)前的鏈路狀況，計算在功率調(diào)整后是否還能接入該接入點AP。 如果不能接入，則切換到基站BS (如圖7所示的用戶無線終端MT1)。接 入點AP在廣播調(diào)整后的功率之后的Tw時間后，降低其信標分組的發(fā)送功 率，從而降低其覆蓋范圍(圖7中的覆蓋范圍由大圈變?yōu)樾∪?。Tw的設(shè) 置應(yīng)保證用戶有足夠的時間判斷自己是否在功率調(diào)整后還能接入該接入 點，以及在不能接入時切換到基站BS。如果基站BS指示需要提高功率， 則說明BS的小區(qū)正處于過載狀態(tài)，那么需要AP增大它的覆蓋范圍來分擔(dān) 另一個子網(wǎng)的基站BS內(nèi)的載荷。
此時，接入點AP檢查其載荷狀態(tài)決定單元0312和映射單元0313獲 得的結(jié)果，讀取功率調(diào)整步長AP;，并檢査其多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單 元0314指示自身子網(wǎng)處在過載或是空閑的狀態(tài)。如果指示自身子網(wǎng)需要 降低功率，則表明接入點AP內(nèi)此時通信的話音用戶數(shù)達到了 ll個，已經(jīng) 處于過載狀態(tài)。這種情況下，根據(jù)圖8b指示的結(jié)果，接入點AP將在其覆 蓋范圍內(nèi)廣播調(diào)整后的功率(尸,-AP;)，并且該調(diào)整后的功率應(yīng)不小于系統(tǒng)所容許的最小發(fā)送功率。
用戶在接收到該功率調(diào)整信息后，根據(jù)當(dāng)前的鏈路狀況，計算在功率 調(diào)整后是否仍能夠接入該接入點AP。如果不能接入該接入點AP，則切換
到基站BS (如圖7所示的用戶MT1)所在的子網(wǎng)。接入點AP在廣播了調(diào) 整后的功率之后的Tw時間后，降低其信標分組的發(fā)送功率，從而降低其 覆蓋范圍(圖7中的覆蓋范圍由大圈變?yōu)樾∪?。Tw的設(shè)置應(yīng)保證用戶有 足夠的時間判斷自己是否在功率調(diào)整后還能接入該接入點，以及在不能接 入時切換到基站BS。如果接入點AP的多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元0314 指示自身子網(wǎng)需要提高功率，則說明接入點AP內(nèi)通信的話音用戶數(shù)還沒 達到11個，也就是說可以接入更多的用戶。這種情況下，接入點AP將增 加其信標分組的發(fā)送功率為(戶,+AP》，并且該調(diào)整后的值不應(yīng)該超過系 統(tǒng)容許的最大功率。此時，接入點AP的覆蓋范圍將增加(圖7的覆蓋范 圍由小圈變?yōu)榇笕?。此時，原本不在WLAN覆蓋范圍內(nèi)的用戶MT1在增加 了信標分組的功率后可以由WLAN進行服務(wù)，從而分擔(dān)了 BS的載荷。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明另一個實施例，在混合網(wǎng)絡(luò)為松耦合方式的情 況下，UMTS和WLAN的混合網(wǎng)絡(luò)中進行動態(tài)覆蓋范圍控制的實例。與圖7 不同的是，接入點AP與互聯(lián)網(wǎng)直接相聯(lián)，在互聯(lián)網(wǎng)側(cè)增加了一個網(wǎng)絡(luò)載 荷控制器05，它可以與SIP (對話發(fā)起協(xié)議)服務(wù)器以及定位服務(wù)器相連 接，從而獲取當(dāng)前經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)載荷及其服務(wù)質(zhì)量。在本實例中，基 站BS和接入點AP通過他們的載荷反饋單元把各自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的載荷信息，比 如當(dāng)前話音用戶的信道占用比率"/,仏傳送到網(wǎng)絡(luò)載荷控制器05。此時， 網(wǎng)絡(luò)載荷控制器的網(wǎng)絡(luò)載荷處理和分配單元052收集到這些信息并利用某 種載荷均衡算法處理該載荷信息。此后，將這些信息映射到每個子網(wǎng)的功 率調(diào)整步長。圖10給出網(wǎng)絡(luò)載荷控制器05中網(wǎng)絡(luò)映射單元053的映射關(guān) 系。如果仏> 仏可認為UMTS網(wǎng)絡(luò)中基站BS的載荷比WLAN子網(wǎng)中的接入 點AP的載荷重。這種情況下，可以將UMTS網(wǎng)絡(luò)中的載荷參量組映射為某 一功率調(diào)整步長AP,(圖IO中為OdBm)，并通過網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054 指示UMTS網(wǎng)絡(luò)中的基站BS將其前置碼(preamble)的發(fā)送功率降低OdBm， WLAN網(wǎng)絡(luò)中的接入點AP將其信標分組發(fā)送功率增加OdBm。而如果仏《仏 表明WLAN網(wǎng)絡(luò)中的AP的載荷比UMTS網(wǎng)絡(luò)中的基站BS的載荷重。這種情況下，應(yīng)通過網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元054指示基站BS將其前置碼的發(fā)送
功率提高0dBm，接入點AP將其信標分組發(fā)送功率降低0dBm。
圖9中的基站BS和接入點AP接收來自網(wǎng)絡(luò)控制單元05的功率調(diào)整 指示信息。此后，根據(jù)各子網(wǎng)內(nèi)的信息判斷是否需要增加或者降低功率。 其步驟與緊耦合的實施例中AP的操作類似，不再詳細說明。
根據(jù)本發(fā)明，通過在不同網(wǎng)絡(luò)中交互載荷、QoS等信息來了解各個網(wǎng) 絡(luò)的負載狀況，并根據(jù)這些信息確定功率調(diào)整步長，進而改變導(dǎo)頻信號的 功率，從而能夠依據(jù)各個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的載荷變化自動調(diào)整其覆蓋范圍，而不需 要改變數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓β剩欣诒苊庖蚬β式档投捎幂^低速的調(diào)制編碼 方式，保證了盡可能高速地傳輸數(shù)據(jù)。
至此己經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該 理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種其它的改變、 替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該被理解為被局限于上述特定實施 例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1. 一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡方法，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一 個子網(wǎng)，所述方法包括步驟第一子網(wǎng)測量或統(tǒng)計本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息，將載荷參量映射為相應(yīng)的 決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；將包括映射的所述功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所述功率的功率調(diào)整 指示信息發(fā)送到第二子網(wǎng)；第二子網(wǎng)根據(jù)從第一子網(wǎng)接收的所述功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映 射結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng)的所述功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功 率進行調(diào)整，以改變所述第二子網(wǎng)的覆蓋范圍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括所述第二子網(wǎng)從所述功率 調(diào)整指示信息中讀取所述第一子網(wǎng)指示的功率調(diào)整步長AP,，以及第二子 網(wǎng)是增加還是降低所述功率的指示的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括在指示所述第二子網(wǎng)降低 所述功率的情況下，在第二子網(wǎng)內(nèi)發(fā)送包含調(diào)整后的所述功率的所述功率調(diào)整信息，并在等待一定時間7;后，將第二子網(wǎng)的所述功率調(diào)整為當(dāng)前功率減去A ,與最小允許功率/\ 的較大值的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括在指示第二子網(wǎng)增加所述 功率的情況下，所述第二子網(wǎng)根據(jù)第二子網(wǎng)自身的載荷狀況，獲得第二子 網(wǎng)自身的功率調(diào)整步長AP;，以及根據(jù)自身載荷狀況映射的結(jié)果和第一子 網(wǎng)指示的調(diào)整信息綜合判斷的結(jié)果來確定如何調(diào)整所述功率的步驟。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述第二子網(wǎng)自身的功率調(diào)整步 長AP;是預(yù)先設(shè)定或考慮本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)進行的映射。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，進一步包括考慮所述第二子網(wǎng)自身的 載荷狀況，結(jié)合所述第一子網(wǎng)指示所述第二子網(wǎng)增加的所述功率，判斷需 要降低還是增加第二子網(wǎng)的所述功率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括在判斷所述第二子網(wǎng)需要 降低所述功率的情況下，所述第二子網(wǎng)在所述第二子網(wǎng)內(nèi)發(fā)送包含調(diào)整后的所述功率的功率調(diào)整信息，并在等待一定時間7;后，將所述第二子網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的所述功率調(diào)整為當(dāng)前功率減去第二子網(wǎng)自身的功率調(diào)整步長 AP,'與最小允許功率&a的較大值的步驟。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括在判斷所述第二子網(wǎng)不需要降低所述功率的情況下，所述第二子網(wǎng)將所述第二子網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的所述功率調(diào)整為當(dāng)前功率加上AP,與最大允許功率&自的較小值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4至8中的任何一項所述的方法，其中所述載荷狀況包 括本子網(wǎng)的信道繁忙程度，或者是否能夠滿足服務(wù)質(zhì)量要求。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括對載荷參量進行量化的步驟。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中在把載荷參量映射為相應(yīng)的功率 調(diào)整步長的處理中，子網(wǎng)的載荷越高或者越低、服務(wù)質(zhì)量越差或者越好， 其對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第一子網(wǎng)中，當(dāng)載荷較高或者 服務(wù)質(zhì)量較差時，指示第二子網(wǎng)增加所述功率，而當(dāng)在第一子網(wǎng)中載荷較 輕或者服務(wù)質(zhì)量遠好于要求的服務(wù)質(zhì)量時，指示第二子網(wǎng)降低所述功率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在第二子網(wǎng)中，當(dāng)?shù)诙泳W(wǎng)中的 載荷較高或者服務(wù)質(zhì)量較差時，降低第二子網(wǎng)自身的所述功率，而當(dāng)?shù)诙?子網(wǎng)中的載荷較輕或者服務(wù)質(zhì)量遠好于要求的服務(wù)質(zhì)量時，增加第二子網(wǎng) 自身的所述功率。
14. 一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一 個子網(wǎng)，所述裝置包括載荷狀態(tài)決定單元，用于測量或統(tǒng)計作為第一子網(wǎng)的本網(wǎng)絡(luò)中的載荷4曰息 ，映射單元，用于把所述載荷狀態(tài)決定單元測量或統(tǒng)計的載荷參量映射 為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；多級功率調(diào)整指示和調(diào)整單元，用于決定如何調(diào)整所述功率，把包括 映射的所述功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所述功率的功率調(diào)整指示信息發(fā) 送到其它，以及從其它子網(wǎng)接收的所述功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映射 結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng)的所述功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變本子網(wǎng)的覆蓋范圍。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，其中所述映射單元把所述載荷狀態(tài)決定單元的載荷參量映射為相應(yīng)的功率調(diào)整步長，載荷越高 或者越低、服務(wù)質(zhì)量越差或者越好，其對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，其中所述映射單元預(yù)先設(shè)定映射關(guān)系，或者根據(jù)本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)地進行映射，從而使調(diào) 整后的所述功率能夠使得本子網(wǎng)與其它子網(wǎng)之間實現(xiàn)載荷均衡，而使其它 子網(wǎng)達到本子網(wǎng)的門限載荷。
17. —種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡方法，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述至少一個子網(wǎng)連接到混合網(wǎng)絡(luò)，所述方法包括步驟測量或統(tǒng)計經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)載荷及其服務(wù)質(zhì)量需求；接收所述至少一個子網(wǎng)反饋的載荷信息，并根據(jù)反饋的所述載荷信息以及測量或統(tǒng)計的所述業(yè)務(wù)載荷決定把載荷分別通過哪個子網(wǎng)進行傳輸； 根據(jù)所述決定的結(jié)果，在每個子網(wǎng)內(nèi)分別把載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；將包括映射的功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所述功率的功率調(diào)整指示信息發(fā)送到所述至少一個子網(wǎng)；所述至少一個子網(wǎng)根據(jù)從混合網(wǎng)絡(luò)接收的功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映射結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng)的功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變本子網(wǎng)的覆蓋范圍。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括所述至少一個子網(wǎng)從功 率調(diào)整指示信息中讀取所述混合網(wǎng)絡(luò)指示的功率調(diào)整步長AP,，以及至少 一個子網(wǎng)是增加還是降低所述功率的指示的步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括在指示所述至少一個子 網(wǎng)降低所述功率的情況下，在所述至少一個子網(wǎng)內(nèi)發(fā)送包含調(diào)整后的所述 功率的功率調(diào)整信息，并在等待一定時間7;后，將所述至少一個子網(wǎng)的功 率調(diào)整為當(dāng)前功率減去A^與最小允許功率/1^的較大值的步驟。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括在指示所述至少一個子 網(wǎng)增加功率的情況下，所述至少一個子網(wǎng)根據(jù)所述至少一個子網(wǎng)自身的載 荷狀況，獲得所述至少一個子網(wǎng)自身的功率調(diào)整步長A/T以及如何調(diào)整所述功率的步驟。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個子網(wǎng)自身的所述 功率調(diào)整步長AP,'是預(yù)先設(shè)定或考慮本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)進行的映射。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進一步包括考慮所述至少一個子網(wǎng) 自身的載荷狀況，判斷需要降低還是增加其它子網(wǎng)的所述功率的步驟。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進一步包括在判斷所述至少一個子 網(wǎng)需要降低功率的情況下，所述至少一個子網(wǎng)在所述至少一個子網(wǎng)內(nèi)發(fā)送 包含調(diào)整后的所述功率的功率調(diào)整信息，并在等待一定時間7;后，將所述 至少一個子網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的所述功率調(diào)整為當(dāng)前功率減去所述至少一個 子網(wǎng)自身的功率調(diào)整步長AP,'與最小允許功率/1^的較大值的步驟。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，進一步包括在判斷所述至少一個子 網(wǎng)不需要降低所述功率的情況下，所述至少一個子網(wǎng)將所述至少一個子網(wǎng) 覆蓋范圍內(nèi)的所述功率調(diào)整為當(dāng)前功率加上AP,與最大允許功率/^M的較 小值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中當(dāng)一個子網(wǎng)的載荷較高或者服 務(wù)質(zhì)量較差時，指示降低該子網(wǎng)的所述功率，或/和增加周圍的其他子網(wǎng) 的所述功率，而當(dāng)所述一個子網(wǎng)的載荷較輕并且服務(wù)質(zhì)量遠好于要求的服 務(wù)質(zhì)量時，指示所述一個子網(wǎng)增加所述功率，或/和降低周圍的其他子網(wǎng) 的所述功率。
26. 根據(jù)權(quán)利要求20至25中的任何一項所述的方法，其中所述載荷狀 況包括本子網(wǎng)的信道繁忙程度，或者是否能夠滿足服務(wù)質(zhì)量要求。
27. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括對載荷參量進行量化的 步驟。
28. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在把載荷參量映射為相應(yīng)的所 述功率調(diào)整步長的處理中，子網(wǎng)的載荷越高或者越低、服務(wù)質(zhì)量越差或者 越好，其對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。
29. —種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少 一個子網(wǎng)，所述至少一個子網(wǎng)連接到混合網(wǎng)絡(luò)，所述包括載荷反饋單元，用于把本子網(wǎng)的載荷信息傳送給混合網(wǎng)絡(luò)； 映射單元，用于把所述載荷狀態(tài)決定單元測量或統(tǒng)計的載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；多級功率調(diào)整單元，用于決定如何調(diào)整所述功率，以及根據(jù)所述至少 一個子網(wǎng)接收的功率調(diào)整指示信息，所述子網(wǎng)自身的映射結(jié)果來決定是否 要調(diào)整其它子網(wǎng)的所述功率以及如何對所述其它子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變所述其它子網(wǎng)的覆蓋范圍；和網(wǎng)絡(luò)載荷控制器，用于控制經(jīng)由混合網(wǎng)絡(luò)的所有業(yè)務(wù)，并根據(jù)各子網(wǎng) 的載荷狀況及其服務(wù)質(zhì)量控制各子網(wǎng)的覆蓋范圍，從而將這些業(yè)務(wù)分配到 各子網(wǎng)。
30. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，其中所述映射單元把 所述載荷狀態(tài)決定單元的載荷參量映射為相應(yīng)的功率調(diào)整步長，載荷越高 或者越低、服務(wù)質(zhì)量越差或者越好，其對應(yīng)的功率調(diào)整步長就越長。
31. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，其中所述映射單元預(yù) 先設(shè)定映射關(guān)系，或者根據(jù)本子網(wǎng)的載荷狀況動態(tài)地進行映射，從而使調(diào) 整后的所述功率能夠使得本子網(wǎng)與其它子網(wǎng)之間實現(xiàn)載荷均衡，而使所述 其它子網(wǎng)達到本子網(wǎng)的門限載荷。
32. 根據(jù)權(quán)利要求29所述的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡裝置，其中所述網(wǎng)絡(luò)載荷控 制器包括網(wǎng)絡(luò)載荷狀態(tài)決定單元，用于測量或統(tǒng)計經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)載荷及其 服務(wù)質(zhì)量；網(wǎng)絡(luò)載荷處理和分配單元，用于處理各個子網(wǎng)反饋的載荷信息、或/ 和服務(wù)質(zhì)量信息，并根據(jù)反饋的所述載荷信息以及所述業(yè)務(wù)載荷決定把業(yè) 務(wù)載荷分別通過哪個子網(wǎng)進行傳輸；網(wǎng)絡(luò)映射單元，根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)載荷處理和分配單元的處理結(jié)果在每個 子網(wǎng)內(nèi)分別把載荷參量映射為相應(yīng)的功率調(diào)整步長；網(wǎng)絡(luò)功率調(diào)整指示單元，用于把指示功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整的功 率調(diào)整指示信息分別送入各子網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于混合網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)載荷均衡方法，所述混合網(wǎng)絡(luò)包括至少一個子網(wǎng)，所述方法包括步驟第一子網(wǎng)測量或統(tǒng)計本網(wǎng)絡(luò)中的載荷信息，將載荷參量映射為相應(yīng)的決定網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的功率的功率調(diào)整步長；將包括映射的所述功率調(diào)整步長以及如何調(diào)整所述功率的功率調(diào)整指示信息發(fā)送到第二子網(wǎng)；第二子網(wǎng)根據(jù)從第一子網(wǎng)接收的所述功率調(diào)整指示信息，本子網(wǎng)的映射結(jié)果來決定是否要調(diào)整本子網(wǎng)的所述功率以及如何對本子網(wǎng)的所述功率進行調(diào)整，以改變所述第二子網(wǎng)的覆蓋范圍。
文檔編號H04W16/32GK101312550SQ20071010506
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者蕾 杜, 渡邊富士雄, 勇 白, 嵐 陳 申請人:株式會社Ntt都科摩