專利名稱：用于決定無線網(wǎng)絡(luò)中的潛在的負(fù)載均衡操作的方法和用于無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于決定包括具有第一小區(qū)的第一基站和至少一個具有第二小區(qū)的第二基站的無線網(wǎng)絡(luò)中的潛在的負(fù)載均衡操作的方法，該第一小區(qū)和第二小區(qū)至少部分地彼此重疊。此外，本發(fā)明涉及一種被布置用于執(zhí)行該方法的無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件，如宏基站或微微基站。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域中已知分層蜂窩網(wǎng)絡(luò)。分層網(wǎng)絡(luò)典型地具有相對大的宏小區(qū)。比宏小區(qū)更小的所謂的微微小區(qū)至少部分地被嵌入到宏小區(qū)中。向宏小區(qū)注冊并且位于被嵌入在該宏小區(qū)中的微微小區(qū)的覆蓋區(qū)域中移動終端可以執(zhí)行從宏小區(qū)到微微小區(qū)的切換，從而將原始在該宏基站與該終端之間傳遞的數(shù)據(jù)流量切換到該微微基站。在許多情況下，微微小區(qū)改善蜂窩網(wǎng)絡(luò)的總體性能，因為宏基站可以將位于微微小區(qū)中的至少一些終端切換到微微基站，從而這些終端感覺到更好的服務(wù)質(zhì)量并且宏基站具有更多無線電資源可用于對保持向宏基站注冊的終端進(jìn)行服務(wù)。具體地，如果宏基站和微微基站使用同一無線資源，則微微小區(qū)的尺寸取決于由宏基站以及由微微基站用于在這些無線電資源或該無線資源的一部分上進(jìn)行傳輸?shù)膫鬏敼β省＠?，如果微微基站的傳輸功率不能增加或者如果宏傳輸功率相對高，則宏基站與微微基站之間的干擾導(dǎo)致相對低的微微小區(qū)尺寸。低傳輸功率導(dǎo)致相對大的微微小區(qū)，因為干擾相對低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于決定潛在的負(fù)載均衡操作的方法，該負(fù)載均衡操作允許協(xié)調(diào)宏基站與至少一個微微基站的操作，從而改善宏小區(qū)與嵌入在該宏小區(qū)中的微微小區(qū)的整體性能。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種用于決定是否在包括具有第一小區(qū)的第一基站和至少一個具有第二小區(qū)的第二基站的無線網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行負(fù)載均衡操作的方法，其中該第一小區(qū)和該第二小區(qū)至少部分地互相重疊。該方法包括:評估潛在的負(fù)載均衡操作對總體性能度量的影響，所述度量表征該第一小區(qū)和該至少一個第二小區(qū)的性能；以及如果所述評估根據(jù)該性能度量指示所述潛在的負(fù)載均衡操作將改善該性能則執(zhí)行該負(fù)載均衡操作。該性能度量可以表征或者依賴于該第一小區(qū)和該第二小區(qū)的總體吞吐量和/或到向該第一基站或第二基站注冊的終端的資源指配的公平性。然而，在特定實施方式中，該性能度量可以依賴于該無線網(wǎng)絡(luò)的不同特性。通過在執(zhí)行該負(fù)載均衡操作之前借助該性能度量來評估該負(fù)載均衡操作，該方法根據(jù)該性能度量預(yù)測該負(fù)載均衡操作是否將最有可能改善該性能。因此，可以避免不合適的負(fù)載均衡操作并且可以改善在吞吐量、公平性等等方面的總體性能。
優(yōu)選地，該網(wǎng)絡(luò)是分層次蜂窩網(wǎng)絡(luò)，該第一小區(qū)是宏小區(qū)并且該第二小區(qū)是微微小區(qū)，該微微小區(qū)的覆蓋區(qū)域小于該宏小區(qū)的覆蓋區(qū)域，并且其中該第一基站是控制該宏小區(qū)的宏基站并且該第二基站是控制該微微小區(qū)的微微基站。該宏小區(qū)與該微微小區(qū)至少部分地彼此重疊，即該微微小區(qū)可以完全地位于該宏小區(qū)內(nèi)，或者該微微小區(qū)可以位于該宏小區(qū)的小區(qū)邊界上，從而僅該微微小區(qū)的一部分位于該宏小區(qū)內(nèi)。在一個優(yōu)選實施方式中，所述評估包括計算與該第一小區(qū)和該至少一個第二小區(qū)的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)的該性能度量的當(dāng)前值，并且計算如果將要執(zhí)行該負(fù)載均衡操作則與該第一小區(qū)和該至少一個第二小區(qū)的將出現(xiàn)的操作狀態(tài)相關(guān)的該性能度量的預(yù)測值?？梢詫⒃摦?dāng)前值與該預(yù)測值彼此比較。該方法可以根據(jù)該比較決定是否執(zhí)行該負(fù)載均衡操作。在另一個優(yōu)選實施方式中，基于無線電資源管理模型來確定性能度量的該值，并且該度量優(yōu)選地是最小終端比特率。該總體性能度量表征包括至少部分地與第一小區(qū)重疊的至少一個第二小區(qū)的該第一小區(qū)的該性能并且因此與多個小區(qū)和對應(yīng)的基站相關(guān)。在一個實施方式中，該方法包括確定小區(qū)特定性能度量的至少一個小區(qū)特定值，所述小區(qū)特定值表征該第一小區(qū)或該第二小區(qū)的性能并且根據(jù)該至少一個小區(qū)特定值確定該當(dāng)前值和/或該預(yù)測值。關(guān)于該負(fù)載均衡操作的決定與該第一基站和該至少一個第二基站相關(guān)。因此，希望在該第一基站與所涉及的第二基站之間協(xié)調(diào)關(guān)于是否執(zhí)行該負(fù)載均衡操作的決定。在一個優(yōu)選實施方式中，通過與網(wǎng)絡(luò)元件優(yōu)選地與該第一基站和/或該第二基站交換該小區(qū)特定值、該總體性能度量的該值和/或用于指示所述評估是否根據(jù)該性能度量指示該潛在負(fù)載均衡操作將改善該性能的指示，來執(zhí)行該協(xié)調(diào)。在一個實施方式中，執(zhí)行該負(fù)載均衡操作包括觸發(fā)終端從該第一小區(qū)到該第二小區(qū)或從該第二小區(qū)到該第一小區(qū)的切換。根據(jù)該實施方式，使用該性能度量評估潛在切換。如果該評估顯示切換將改善該第一小區(qū)與至少一個第二小區(qū)的組合性能，則執(zhí)行切換。否貝U，推遲或完全取消該切換。優(yōu)選地,該方法包括向切換目標(biāo)基站傳輸至少一個參數(shù),該參數(shù)表征與該終端相關(guān)的無線電條件，優(yōu)選地該終端與至少一個基站之間的路徑損失。在一個實施方式中，執(zhí)行該負(fù)載均衡操作包括限制由該第一基站在該第一小區(qū)和該第二小區(qū)的無線電資源的一部分上傳輸?shù)男盘柕膫鬏敼β?。限制該傳輸功率典型地增大第二小區(qū)尺寸，從而位于該第一小區(qū)內(nèi)的更多終端可以向該第二小區(qū)注冊。然而，增加該第二小區(qū)的尺寸并不總是改善總體性能。例如，如果已經(jīng)存在大量向該第二小區(qū)注冊的終端并且如果在第二小區(qū)中存在相對高的負(fù)載，則增加該第二小區(qū)的尺寸使得甚至更多終端向該第二小區(qū)注冊將不會改善總體性能，因為大量終端共享第二小區(qū)而第一小區(qū)僅很少被使用。然而，如果第二小區(qū)幾乎是空的，則增加該第二小區(qū)的尺寸改善總體性能，因為該第二小區(qū)可以接通可以離開該第一小區(qū)并且向該第二小區(qū)注冊的更多終端。如果合適，當(dāng)根據(jù)該性能度量的該評估限制該傳輸功率時允許該第二小區(qū)的尺寸半靜止地增加。優(yōu)選地，該無線電資源的該部分對應(yīng)于時間間隔優(yōu)選地該無線網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu)的幀或子幀或者該幀或該子幀的一部分。具體地，該第一基站可以限制該幀或該子幀的至少一部分內(nèi)的該傳輸功率，優(yōu)選地完全抑制信號傳輸。在時間同步系統(tǒng)的情況中，該第一基站僅在該幀或該子幀的用于傳輸用于移動管理的參考符號(例如導(dǎo)頻)的部分中進(jìn)行傳輸，而該幀或該子幀的剩余部分完全未被該第一基站使用。該第一基站的該抑制方式還消除了對該子幀的用于控制信道的部分的干擾。當(dāng)在長期演進(jìn)(LTE)系統(tǒng)中應(yīng)用該方法時，該第一基站可以抑制子幀的除了用于傳輸參考符號(導(dǎo)頻)的那些部分之外的全部部分中的傳輸。這些子幀又被稱為幾乎空白子幀(ABS)。在一個實施方式中，該方法包括恢復(fù)所述限制該傳輸功率。例如，如果不再需要該第二小區(qū)的大尺寸，則該第一小區(qū)可以停止限制該傳輸功率并且使用該無線電資源的對應(yīng)部分來與向該第一基站注冊的終端進(jìn)行通信。優(yōu)選地，該方法包括評估恢復(fù)限制該傳輸功率對總體性能度量的影響，并且如果所述評估根據(jù)該性能度量指示所述恢復(fù)將改善該性能則恢復(fù)所述限制。為了評估該性能度量的該影響，該方法可以包括計算與該當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)的該性能度量的該當(dāng)前值，計算如果恢復(fù)限制該傳輸功率則與將最有可能出現(xiàn)的操作狀態(tài)相關(guān)的該性能度量的預(yù)測值。為了決定恢復(fù)限制該傳輸功率，可以將該性能度量的該當(dāng)前值與該性能度量的該預(yù)測值進(jìn)行比較。優(yōu)選地，該方法可以包括確定小區(qū)特定性能度量的至少一個小區(qū)特定值，所述小區(qū)特定值表征該第一小區(qū)或該第二小區(qū)的該性能，并且其中從提交的相對于預(yù)定義的閾值的負(fù)載信息近似地導(dǎo)出一個小區(qū)的該預(yù)測值。在本發(fā)明的一個實施方式中，該方法包括從該第一基站向該第二基站傳輸切換請求消息，并且用信令向該第二基站傳輸該無線電資源的這樣一部分，其中如果該第二基站接受由該切換請求指定的切換則該第一基站想要限制該部分上的該傳輸功率。這允許組合上述兩個負(fù)載均衡操作，即觸發(fā)切換并且限制傳輸功率。在一個實施方式中，該方法包括從該第二基站向該第一基站傳輸限制請求，以用于請求該第一基站限制在無線電資源的一部分上傳輸?shù)男盘柕膫鬏敼β省?yōu)選地,該方法包括從該第一基站向該第二基站傳輸切換請求并且從該第二基站接收切換拒絕，該切換拒絕指示該第二基站是否由于到該終端的控制信道無線電條件不充分而不能接受該切換請求。在一個實施方式中，該方法包括從該第一基站向該第二基站傳輸切換請求，并且如果從該第二基站接收到與所述切換請求相關(guān)的切換拒絕則限制該第一基站在該無線電資源的一部分上傳輸?shù)脑撔盘柕脑搨鬏敼β省Ｒ虼?，在一個實施方式中，該方法包括切換拒絕指示該第二基站由于到該終端的控制信道無線電條件不充分而不能接受所請求的切換。在接收到該切換拒絕之后并且在限制了該傳輸功率之后，該第一基站可以向該第二基站傳輸其他切換請求。在正常情況下，限制該傳輸功率應(yīng)該已去除到該終端的不充分的控制信道條件并且該第二基站應(yīng)該能夠接受該請求的切換。在一個實施方式中，該方法包括從該第二基站向該第一基站傳輸限制請求，以用于請求該第一基站限制在該無線電資源的一部分上傳輸?shù)脑撔盘柕脑搨鬏敼β省＞唧w地，當(dāng)在LTE系統(tǒng)中應(yīng)用該方法時，該限制請求可以是用于請求該第一基站將幾乎空白子幀(ABS)插入到該LTE的幀結(jié)構(gòu)中的靜音請求。在一個實施方式中，在單個網(wǎng)絡(luò)元件上優(yōu)選地在基站上執(zhí)行所述評估。例如可以在該第二基站向該第一基站傳輸特定于該第二小區(qū)的值的情況下僅由該第一基站計算該性能度量。具體地，該第二基站可以僅計算特定于該第二小區(qū)的度量的當(dāng)前值并且向該第一基站傳輸該值。
根據(jù)一個實施方式，提供無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件，所述網(wǎng)絡(luò)包括具有第一小區(qū)的第一基站和至少一個具有第二小區(qū)的第二基站，該第一基站與該第二基站至少部分地彼此重疊，其中該網(wǎng)絡(luò)元件包括被布置用于評估潛在的負(fù)載均衡操作對總體性能度量的影響的控制裝置，所述度量表征該第一小區(qū)與該至少一個第二小區(qū)的性能，并且如果所述評估根據(jù)該性能度量指示該潛在的負(fù)載均衡操作將改善該性能則執(zhí)行該負(fù)載均衡操作。該控制裝置可以包括例如被編程用于執(zhí)行根據(jù)其實施方式在上文進(jìn)行了描述的本發(fā)明的方法的處理器或微機(jī)。優(yōu)選地，該網(wǎng)絡(luò)元件是該第一基站或該至少一個第二基站，該網(wǎng)絡(luò)元件的控制裝置被布置用于執(zhí)行根據(jù)其實施方式在上文進(jìn)行了描述的本發(fā)明的方法。


在附圖中顯示并且在下文中詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式和其他優(yōu)點:圖1顯示了蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)；圖2顯示了圖1中所示的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件；圖3顯示了圖1中所示的網(wǎng)絡(luò)中的資源分配的示圖；圖4顯示了用于操作圖1中所示的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件的方法的流程圖；以及圖5顯示了在圖1中所示的蜂窩網(wǎng)絡(luò)的微微基站與宏基站之間交換的信令消息的序列圖。
具體實施例方式說明書和附圖僅僅示出了本發(fā)明的原理。因此將認(rèn)識到本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠想到雖然本文沒有明確地描述或顯示但是體現(xiàn)本發(fā)明的原理并且被包括在它的精神和范圍中的各種布置。此外，本文闡述的全部示例原則上僅明確地意圖用于教學(xué)的目的以輔助讀者理解本發(fā)明的原理和本發(fā)明人對于推進(jìn)本領(lǐng)域所貢獻(xiàn)的構(gòu)思，并且要被理解為不限于該具體闡述的示例和條件。此外，本文闡述本發(fā)明的原理、方面和實施方式以及它們的具體示例的全部語句意圖包括它們的等同形式。圖1顯示了具有多個宏小區(qū)13的蜂窩網(wǎng)絡(luò)11。每個宏小區(qū)13具有宏基站15，宏基站15被布置用于控制宏小區(qū)13，具體地用于控制位于宏小區(qū)13內(nèi)并且向宏小區(qū)13的宏基站15注冊的終端17。在所示實施方式中，單個宏基站15被指配給三個宏小區(qū)13。在另一個實施方式中，僅一個宏小區(qū)13被指配給一個宏基站15。此外，蜂窩網(wǎng)絡(luò)11具有多個微微小區(qū)19，它們中的每一個具有微微基站21。在所不不例性實施方式中，每個微微基站21確切地控制一個微微小區(qū)19和向?qū)?yīng)的微微基站21注冊的終端17。由微微基站21傳輸?shù)臒o線電信號的最大傳輸功率小于由宏基站15發(fā)送的無線電信號的最大傳輸功率。因此，微微小區(qū)19的尺寸即微微小區(qū)的覆蓋區(qū)域小于宏小區(qū)13的尺寸。微微小區(qū)19與至少一個宏小區(qū)13重疊。微微基站21優(yōu)選地位于終端17的密度相對高的區(qū)域內(nèi)。位于微微小區(qū)19內(nèi)的終端17的至少一部分可能離開宏小區(qū)13并且向微微小區(qū)19的微微基站21注冊。這樣，在具有高的終端17密度的區(qū)域中安裝微微基站21有助于改善位于具有高終端密度的該區(qū)域內(nèi)的終端17的用戶所經(jīng)歷的服務(wù)質(zhì)量和/或信道容量。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)11可以是長期演進(jìn)(LTE)或高級長期演進(jìn)(高級LTE)移動通信系統(tǒng)的一部分。由第三代合作伙伴計劃(3GPP)規(guī)定LTE和高級LTE 二者。但是本發(fā)明不限于LTE或高級LTE。在LTE中基站13、15被稱為增強(qiáng)型節(jié)點B (eNodeB)。終端17通常被稱為用戶設(shè)備(UE)。也可以結(jié)合不同類型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)或移動通信系統(tǒng)來應(yīng)用本發(fā)明。圖2更詳細(xì)地顯示了網(wǎng)絡(luò)11的網(wǎng)絡(luò)元件如宏基站15和微微基站21。每個基站15,21具有與用于向終端17傳輸無線電信號并且用于接收由終端17發(fā)送的無線電信號的天線25相耦合的收發(fā)器23?；?5、21具有被連接到用于將基站15、21彼此互連的互連裝置(如互連網(wǎng)絡(luò)29)的互連網(wǎng)絡(luò)接口電路27。當(dāng)使用LTE時，基站15、21可以根據(jù)所謂X2接口彼此通信。此外，基站15、21包括控制裝置31，如優(yōu)選地包括被編程用于執(zhí)行用于操作基站15,21的方法的處理器的控制電路。具體地，控制裝置31可以被配置優(yōu)選地被編程用于執(zhí)行用于決定無線網(wǎng)絡(luò)11中的潛在的負(fù)載均衡操作的方法。下文描述用于決定潛在的負(fù)載均衡操作的示例性方法。當(dāng)操作具有至少部分地位于宏小區(qū)13的覆蓋之中的至少一個微微小區(qū)19的網(wǎng)絡(luò)11時，應(yīng)該最大化全部小區(qū)13、19的總體吞吐量和由終端17看到的服務(wù)質(zhì)量。為此目的，網(wǎng)絡(luò)11可以執(zhí)行負(fù)載均衡操作以便將負(fù)載從宏小區(qū)13移動到微微小區(qū)19并且反之亦然。如果宏小區(qū)13和微微小區(qū)19使用相同的無線電資源，具體地如果使用同一無線電載波，則可以使用時域小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)(ICIC)以便協(xié)調(diào)控制信道上的干擾。如果小區(qū)13,19都使用多載波，則可以使用頻域ICIC以便協(xié)調(diào)控制信道上的干擾。因為微微基站21具有相對小的形狀因`子并且由于規(guī)章限定，與由宏基站15發(fā)射的信號的功率相比由微微基站21發(fā)射的信號的功率低。因此，因此，微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域仏比宏小區(qū)13的覆蓋區(qū)域更小。在僅少量終端17向微微小區(qū)19注冊的情況下，可能的負(fù)載均衡操作可以包括降低由宏基站15用于傳輸無線電傳輸資源32的一部分的最大傳輸功率以便增加微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域。由宏基站15在無線電資源32的該部分中使用的傳輸功率的降低減少宏基站15與微微基站21的終端17之間的干擾,從而微微基站21可以接通距微微基站21相當(dāng)遠(yuǎn)的終端17。因此，降低或限制宏基站在無線電資源32的該部分上的最大傳輸功率導(dǎo)致微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域A2增加(見圖1)。由于減少宏基站的干擾而導(dǎo)致的微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域的增加又被稱為“占地(footprint)增加”。理論上，還可能通過增加由微微基站21使用的傳輸功率來增大微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域。但是，在許多情況下，微微基站21的傳輸功率受微微基站21的小的形狀因子的限制或受到規(guī)章限定的限制。圖3在公共時間軸上顯不了由宏小區(qū)M1的宏基站15和微微小區(qū)P1的微微基站21發(fā)射的信號的傳輸功率P。無線電傳輸資源32包括在小區(qū)M1和小區(qū)P1 二者中使用的載波33。網(wǎng)絡(luò)11維持幀結(jié)構(gòu)35。幀結(jié)構(gòu)35包括連續(xù)的無線電幀37。在圖3中，僅顯示了一個
無線電幀37。每個無線電幀37被分割成多個子幀Sp.......Sk，其中R指示單個無線電
幀37中的子幀的總數(shù)。如從圖3中可以看出的，小區(qū)M1和小區(qū)P1的基站15、21關(guān)于幀結(jié)構(gòu)35具體地?zé)o線幀37和子幀S1........Se的定時而相對于彼此同步。如圖3的頂部的圖所不,將具有有限傳輸功率的子巾貞S3插入到宏基站15的子中貞S1........Se的序列中。當(dāng)使用LTE時，宏基站15在該子幀S3期間僅傳輸必不可少的參考符號。因此，僅子幀S3的被分配用于對應(yīng)的參考符號的那部分被宏基站15使用，而在該子幀S3的剩余部分期間宏基站15完全不進(jìn)行傳輸。因此，子幀S3還被稱為幾乎空白子幀(ABS)。在另一個實施方式中，將由小區(qū)M1的宏基站15發(fā)射的信號的傳輸功率P限制到用于子幀S3的降低功率等級。在另一個實施方式中，小區(qū)M1的宏基站15在整個子幀S3期間完全不進(jìn)行傳輸。由于相當(dāng)大地降低了小區(qū)M1的宏基站21發(fā)射的信號的傳輸功率，所以在子幀S3期間降低了與由小區(qū)P1的微微基站15發(fā)射的信號的干擾。因此，小區(qū)P1的微微基站21可以接通相對遠(yuǎn)離微微基站21的終端17。換句話說，小區(qū)P1的覆蓋區(qū)域增加。在子幀S3中位于增加的覆蓋區(qū)域A2中的終端17可以接收由微微基站21發(fā)射的控制信道信號(例如LTE的物理下行鏈路控制信道roCCH)而不會經(jīng)歷來自小區(qū)P1的宏基站15的干擾。此外，如果向微微基站21注冊的終端17駐留在增加的覆蓋區(qū)域A2內(nèi)，則在子幀S3中微微小區(qū)P1的數(shù)據(jù)信道(例如LTE的物理下行鏈路共享信道I3DSCH)不經(jīng)歷來自小區(qū)P1的宏基站15的干擾。優(yōu)選地，用信令向終端17傳輸在此期間宏基站15的傳輸功率被減低的子幀S3,以便避免當(dāng)將ABS插入到無線電幀37中時可能發(fā)生的信道估計、信道狀態(tài)測量和無線電/或鏈路故障檢測的問題、因此位于增加的覆蓋區(qū)域A2內(nèi)但是并不位于常規(guī)的覆蓋區(qū)域A1內(nèi)的終端17優(yōu)選地被調(diào)度在功率被宏基站15限定的子幀中，因為它們隨后可以接收來自微微基站21的控制信道(PDCCH)。在所不實施方式中，微微基站21不改變被發(fā)射到微微區(qū)P1中的信號的傳輸功率。用于全部子巾貞S1^.......Sk的傳輸功率一直是Ppi。。。在所不實施方式中，僅一 個具有降低的傳輸功率的子巾貞S3被插入到無線電巾貞37中。然而，可以將多個具有有限的傳輸功率的子幀(例如ABS)插入到單個無線電幀37中。如果微微小區(qū)P1的覆蓋區(qū)域增加則更多終端17可以向小區(qū)P1注冊。結(jié)果，宏小
區(qū)M1的負(fù)載被移到微微區(qū)P”這樣，在子幀S1........Se期間限制傳輸功率(例如將ABS
插入無線電幀37中)就是負(fù)載均衡操作。然而，增加微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域并不總是改善網(wǎng)絡(luò)11的性能。例如，如果已經(jīng)存在多個使用單個微微小區(qū)19的終端17，則向該微微小區(qū)19增加附加終端17并不改善總體性能，因為微微小區(qū)19已經(jīng)嚴(yán)重過載。在該情況下，位于微微小區(qū)19的覆蓋區(qū)域中的一些終端應(yīng)該留在宏小區(qū)13中。因此不需要插入具有有限的傳輸功率的子幀S3。此外，避免插入具有有限的傳輸功率的子幀S3或去除以前插入的具有有限的傳輸功率的子幀增加網(wǎng)絡(luò)11的性能，因為宏基站15具有更多無線電傳輸資源32可用于與未向微微基站19注冊的終端17進(jìn)行通信。因此，在本發(fā)明的實施方式中，依賴于網(wǎng)絡(luò)11的操作狀態(tài)半靜態(tài)地進(jìn)行是否插入具有有限的傳輸功率的子幀S3的決定。第二類型的負(fù)載均衡操作觸發(fā)終端17的通信會話從一個基站15、21到另一個基站21、15的切換。宏基站15與微微基站21之間的切換立即在基站15、21之間轉(zhuǎn)移由該終端17引起的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。圖4顯示了用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)11特別是宏小區(qū)13和至少部分地位于宏小區(qū)13內(nèi)的所有微微小區(qū)19的當(dāng)前操作狀態(tài)半靜態(tài)地決定是否執(zhí)行負(fù)載均衡操作(例如插入具有有限傳輸功率的子幀或觸發(fā)宏小區(qū)13與微微小區(qū)19之間的切換)的方法。在方法41的開始43之后，在方框45中評估潛在的負(fù)載均衡操作對表征宏小區(qū)13和至少部分地位于宏小區(qū)13中的所有微微小區(qū)19的性能的總體性能度量M的影響。方框45包括計算與宏小區(qū)13和微微小區(qū)19的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)的性能度量M的當(dāng)前值Meur的步驟47。此外，方框45包括計算與如果執(zhí)行負(fù)載均衡操作則將出現(xiàn)的假設(shè)操作狀態(tài)相關(guān)的性能度量M的預(yù)測值Mpre的步驟49。在步驟47和49之后，執(zhí)行步驟51，步驟51比較性能度量M的當(dāng)前值Mcot與預(yù)測值Mpm并且確定該負(fù)載均衡操作是否將改善由性能度量M表征的性能。步驟51進(jìn)行關(guān)于是否應(yīng)該執(zhí)行負(fù)載均衡操作的決定d?？梢杂梅植际降姆绞綀?zhí)行方法41。例如，網(wǎng)絡(luò)11的多個網(wǎng)絡(luò)元件(如宏基站15和微微基站21)可以執(zhí)行圖4中所示的至少一些步驟。為了協(xié)調(diào)對于是否應(yīng)該在這些網(wǎng)絡(luò)元件15、21之間執(zhí)行負(fù)載均衡操作的決定，方法41可以包括步驟53，步驟53與其他網(wǎng)絡(luò)元件15、21交換性能度量M的值M.、Mpre和/或基于這些值M.、Mpre進(jìn)行的決定。然后執(zhí)行分支55，以用于明確地決定是否執(zhí)行負(fù)載均衡操作。步驟55可以根據(jù)決定d和/或信息交換53的結(jié)果進(jìn)行決定。如果步驟55決定應(yīng)該執(zhí)行負(fù)載均衡操作(Y)，則執(zhí)行方法41的用于觸發(fā)或者執(zhí)行負(fù)載均衡操作的步驟57。否則(N)跳過步驟57并且方法41終止。在執(zhí)行了步驟55之后，終止方法41。在一個實施方式中，如果決定d指示應(yīng)該執(zhí)行負(fù)載均衡操作并且步驟53顯示其他網(wǎng)絡(luò)元件15、21已經(jīng)進(jìn)行了相同的決定d，則分支55決定執(zhí)行負(fù)載均衡操作。在另一個實施方式中，網(wǎng)絡(luò)元件15、21對相同的輸入?yún)?shù)獨立地執(zhí)行相同的方法并且得到相同的決定。在其他不同的實施方式中，網(wǎng)絡(luò)元件15、21可以協(xié)商是否應(yīng)該用不同的方式執(zhí)行負(fù)載均衡操作。在又一個實施方式中，省略步驟53并且分支55僅根據(jù)決定d進(jìn)行決定?？梢灾貜?fù)地或周期性地執(zhí)行方法41。在一個實施方式中，每當(dāng)確定了潛在的負(fù)載均衡操作并且需要決定是否執(zhí)行該負(fù)載均衡操作時執(zhí)行方法41。在一個優(yōu)選實施方式中，度量M包括無線電資源管理模型(RRM模型)的結(jié)果。這些性能度量包括以下至少一個:小區(qū)吞吐量、終端17的最小吞吐量(例如與吞吐量相關(guān)的特定百分點例如第五個百分點)、小區(qū)13、19中的最小終端比特率、平均或最大分組延遲或者表征到個體終端17的無線電資源分配的總體公平性的公平性度量。RRM模型可以適應(yīng)以下輸入?yún)?shù)中的一個或多個:向小區(qū)13、19注冊的終端17的數(shù)目、終端17的流量特征(例如所需要比特率)、終端17所經(jīng)歷的干擾、服務(wù)小區(qū)13、19的信道、在基站15、21與終端17之間的路徑損失。在一個實施方式中，終端17是否可被特定基站15、21接通，具體地基站15、21的控制信道是否可以被終端17接收的事實形成RRM模型的輸入?yún)?shù)。RRM模型可以僅使用以上參數(shù)的一部分。例如，可以提供用于建模平均終端吞吐量的相當(dāng)簡單的RRM模型。負(fù)載均衡操作57可以包括宏小區(qū)13與微微小區(qū)19之間的切換61。如下文的等式所示，在切換發(fā)生之前(符號“noHO”)在假設(shè)切換將發(fā)生(符號“HO”)的情況下評估性
能度量。
權(quán)利要求
1.一種用于決定無線網(wǎng)絡(luò)(11)中的潛在的負(fù)載均衡操作(57)的方法(41)，所述無線網(wǎng)絡(luò)(11)包括具有第一小區(qū)(13)的第一基站(15)和至少一個具有第二小區(qū)(19)的第二基站(21)，所述第一小區(qū)(13)與所述第二小區(qū)(19)至少部分地彼此重疊，其中所述方法(41)包括評估(45)所述潛在的負(fù)載均衡操作(57)對總體性能度量(M)的影響，所述度量(M)表征所述第一小區(qū)(13)和至少一個第二小區(qū)(19)的性能，以及如果所述評估根據(jù)所述性能度量(M)指示所述潛在的負(fù)載均衡操作(57)將改善所述性能則執(zhí)行所述負(fù)載均衡操作(57)，其特征在于所述方法(41)包括從所述第二基站(21)向所述第一基站(15)傳輸限制請求，以用于請求所述第一基站(15)限制￠3)在無線電資源(32)的一部分(S3)上傳輸?shù)男盘柕膫鬏敼β省?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)是蜂窩網(wǎng)絡(luò)(11)，所述第一小區(qū)是宏小區(qū)(13)并且所述第二小區(qū)是微微小區(qū)(19)，所述微微小區(qū)(19)的覆蓋區(qū)域小于所述宏小區(qū)(13)的覆蓋區(qū)域，以及其中所述第一基站是控制所述宏小區(qū)(13)的宏基站(15)并且所述第二基站是控制所述微微小區(qū)(19)的微微基站(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法(41)，其中所述評估(45)包括計算(47)與所述第一小區(qū)(13)和所述至少一個第二小區(qū)(19)的當(dāng)前操作狀態(tài)相關(guān)的所述性能度量(M)的當(dāng)前值(Mcm)，以及計算如果將要執(zhí)行所述負(fù)載均衡操作(57)則與所述第一小區(qū)(13)和所述至少一個第二小區(qū)(19)的將出現(xiàn)的操作狀態(tài)相關(guān)的所述性能度量(M)的預(yù)測值(MpJ。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中基于無線電資源管理模型來確定性能度量(M)的值(Μ.、Μρμ)，所述性能度量優(yōu)選地包括最小終端比特率。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法(41)，其中所述方法(41)包括確定小區(qū)特定性能度量的至少一個小區(qū)特定值(PerfMUPerfPl)，所述小區(qū)特定值(PerfMUPerfP I)表征所述第一小區(qū)(13)或所述第二小區(qū)(19)的所述性能，以及根據(jù)所述至少一個小區(qū)特定性能度量(PerfMUPerfPl)的當(dāng)前值和預(yù)測值來確定所述當(dāng)前值(Meur)和/或所述預(yù)測值(Mpre)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法(41)，其中所述方法(41)包括與網(wǎng)絡(luò)元件(15、21)，優(yōu)選地與所述第一基站(15)和/或所述第二基站(21)交換(53)作為當(dāng)前值和預(yù)測值的所述小區(qū)特定值(PerfMUPerfPl)、和/或所述總體性能度量的所述值(Μ.、Μρμ)和/或關(guān)于所述評估(45)是否根據(jù)所述性能度量(M)指示所述潛在的負(fù)載均衡操作(57)將改善所述性能的指示(d)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法(41)，其中執(zhí)行所述負(fù)載均衡操作包括觸發(fā)終端從所述第一小區(qū)(13)到所述第二小區(qū)(19)或從所述第二小區(qū)(19)到所述第一小區(qū)(13)的切換(61)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(41)，其中所述方法(41)包括向切換目標(biāo)基站(15、21)傳輸至少一個參數(shù)，所述參數(shù)表征與所述終端(17)相關(guān)的無線電條件，優(yōu)選地表征所述終端(17)與至少一個基站(15、21)之間的路徑損失。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項所述的方法(41)，其中執(zhí)行所述負(fù)載均衡操作(57)包括限制(63)由所述第一基站(15)在所述第一小區(qū)(13)和所述第二小區(qū)(19)的無線電資源(32)的一部分上傳輸?shù)男盘柕膫鬏敼β?所述部分優(yōu)選地對應(yīng)于時間間隔,所述時間間隔優(yōu)選為所述無線網(wǎng)絡(luò)的幀結(jié)構(gòu) (35)的幀或子幀(S3)或者所述幀或所述子幀(S3)的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法(41)，其中所述方法包括恢復(fù)所述限制所述傳輸功率并且評估恢復(fù)限制(63)所述傳輸功率對所述總體性能度量(M)的影響，以及如果所述評估根據(jù)所述性能度量指示所述恢復(fù)將改善所述性能則恢復(fù)所述限制(63)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5到10中的一項所述的方法(41)，其中所述方法包括確定小區(qū)特定性能度量的至少一個小區(qū)特定值(PerfMUPerfP I)，所述小區(qū)特定值(PerfMUPerfP I)表征所述第一小區(qū)(13)或所述第二小區(qū)(19)的所述性能，并且其中從提交的相對于預(yù)定義的閾值的負(fù)載信息近似地導(dǎo)出一個小區(qū)的所述預(yù)測值。
12.根據(jù)權(quán)利要求7到11中的一項所述的方法(41)，其中所述負(fù)載均衡操作包括從所述第一基站(15)向所述第二基站(21)傳輸切換請求消息，并且用信令向所述第二基站(21)傳輸所述無線電資源(32)中所述第一基站(15)想要限制其上的所述傳輸功率的一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求7到11中的一項所述的方法(41)，其中所述負(fù)載均衡操作(57)包括從所述第一基站(15)向所述第二基站(21)傳輸切換請求，并且從所述第二基站(21)接收切換拒絕，所述切換拒絕指示所述第二基站是否由于到所述終端(17)的控制信道無線電條件不充分而不能接受請求的切換。
14.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)(11)的網(wǎng)絡(luò)元件(15、21)，所述網(wǎng)絡(luò)(11)包括具有第一小區(qū)(13)的第一基站(15)和至少一個具有第二小區(qū)(19)的第二基站(21)，所述第一小區(qū)(13)與所述第二小區(qū)(19)至少部分地彼此重疊，其中所述網(wǎng)絡(luò)元件(15、21)包括控制裝置(31)，所述控制裝置(31)被布置用于評估(45)潛在的負(fù)載均衡操作(57)對總體性能度量(M)的影響，以及如果所述評估(45)根據(jù)所述性能度量(M)指示所述潛在的負(fù)載均衡操作將改善所述第一 小區(qū)(13)與至少一個第二小區(qū)(19)的性能則執(zhí)行所述負(fù)載均衡操作(57)，所述度量(M)表征所述性能，其特征在于所述控制裝置(31)被布置用于從所述第二基站(21)向所述第一基站(15)傳輸限制請求，以用于請求所述第一基站(15)限制(63)在無線電資源(32)的一部分(S3)上傳輸?shù)男盘柕膫鬏敼β省?br> 15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)元件，其中所述網(wǎng)絡(luò)元件是所述第一基站(15)或所述至少一個第二基站(21)，所述網(wǎng)絡(luò)元件的所述控制裝置(31)被布置用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I到14中的一項所述的方法(41)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于決定是否在具有第一小區(qū)的無線網(wǎng)絡(luò)(11)中執(zhí)行潛在的負(fù)載均衡操作(57)的方法(41)，其中第一小區(qū)具有嵌入其中的第二小區(qū)。為了改善網(wǎng)絡(luò)(11)的總體性能，建議了一種用于決定包括具有第一小區(qū)(13)的第一基站(15)和至少一個具有第二小區(qū)(19)的第二基站(21)的無線網(wǎng)絡(luò)(11)中的潛在的負(fù)載均衡操作(57)的方法(41)，該第一小區(qū)(13)與該第二小區(qū)(19)至少部分地彼此重疊。該方法(41)包括評估(57)潛在的負(fù)載均衡操作對總體性能度量(M)的影響，所述度量(M)表征該第一小區(qū)(13)和至少一個第二小區(qū)(19)的性能；以及如果所述評估根據(jù)該性能度量(M)指示該潛在的負(fù)載均衡操作(57)將改善該性能則發(fā)起該負(fù)載均衡操作(57)。
文檔編號H04W28/08GK103155648SQ201180048598
公開日2013年6月12日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者C·格拉赫, O·施坦策, B·策扎爾 申請人:阿爾卡特朗訊