协作RAN和传输网络利用的制作方法

本专利申请要求于2015年10月21日提交的序列号为14/919,583的美国实用专利申请的优先权。序列号为14/919,583的申请通过引用全部并入本文。

背景技术：

拥塞日益影响电信服务。尽管无线电接入技术(RAT)有所改进，但对服务的需求以及对诸如视频流化等特定服务的使用日益增多，往往导致用户体验不佳。为了减轻拥塞，电信网络的运营商实施在空中接口和回程/传输二者处的服务质量(QoS)控制。在空中接口处，调度器或其他RAT组件可以利用QoS流量类别来分配射频(RF)频谱的资源块。在回程/传输中，小区站点的小区站点路由器(CSR)和电信网络运营商的核心网络的移动交换局(MSO)(其用作传输网络(transport network)的边缘路由器)也可以利用QoS流量类别来分配该传输网络的资源。然而，运营商不协调空中接口和回程/传输处的资源分配和拥塞监控。结果，可能无法充分利用资源。

附图说明

参考附图阐述详细描述。在这些图中，附图标记的最左边的一个或更多个数字表示附图标记首次出现的图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的条目或特征。

图1示出了包括RAT组件、CSR、边缘路由器和一个或更多个操作支持系统(OSS)设备的概述和示例环境，一个或更多个OSS设备协调RAT组件、CSR和边缘路由器之间的资源利用。

图2示出了被配置为接收拥塞标记、获得额外传输资源、更新资源利用策略以及提供资源通知或更新策略的OSS设备的组件级别视图。

图3示出了用于接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、获得额外传输资源、更新资源利用策略以及提供资源通知或更新策略的示例过程。

图4示出了用于接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、获得额外传输资源以及提供资源通知的示例过程。

图5示出了用于从RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的一个接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、针对RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个更新资源利用策略以及针对RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个提供更新策略的示例过程。

具体实施方式

本公开部分地描述了一个或更多个OSS设备，被配置为从核心网络的RAT组件、CSR或边缘路由器接收拥塞指示并确定该拥塞指示是否满足阈值或标准。基于该确定，一个或更多个OSS设备可以执行从传输网络的提供商获得额外传输资源或者针对RAT组件、CSR或边缘路由器更新资源利用策略(resource utilization policy)中的一者或两者。如果获得额外传输资源，则该一个或更多个OSS设备可以向RAT组件、CSR和边缘路由器通知额外传输资源。如果更新策略，则该一个或更多个OSS设备可以将更新的资源利用策略提供给其关联的RAT组件、CSR或边缘路由器。在一些实现方式中，如果不能获得额外传输资源或者如果不满足用于请求这种资源的阈值或标准，则可以执行更新资源利用策略。在进一步的实现方式中，可以从RAT组件或CSR/一个或更多个边缘路由器中的一个接收拥塞指示，并且可以为RAT组件或CSR/一个或更多个边缘路由器中的另一个更新资源利用策略。

在一个示例中，由于有限的无线电资源或恶劣的无线电传播环境，基站的3G RAT可能正在经历下行链路拥塞。然而，负责到该基站的下行链路的边缘路由器可能不知道拥塞并且可能仍将大量传输网络资源分配给3G。在这种情况下，3G RAT正在努力通过空中链路向用户设备传送更多流量，并期望来自传输网络的下行链路流量更少。因此，即使3G RAT的RAT组件调整用于流量类别的资源分配、减轻空中接口拥塞，也可能在空中链路上存在瓶颈。为了解决这个潜在的瓶颈，一个或更多个OSS设备可以接收针对RAT组件的拥塞指示，并且可以为边缘路由器更新资源利用策略以缩减资源或将流量优先级降低到3G。一旦采取行动，可以通知边缘路由器并且边缘路由器可以相应地调整其资源利用。

在另一个示例中，由于3G或更好的无线电传播环境分配了少量的传输网络资源，基站的3G RAT可能正在经历上行链路拥塞。在这种情况下，3G RAT正在努力在至核心网络的传输上传送更多的传输流量，并期望有大量的传输网络资源用于上行链路。因此，上行链路传输可能存在瓶颈。为了解决这个潜在的瓶颈，一个或更多个OSS设备可以接收针对RAT组件的拥塞指示，并且可以获得额外传输资源或者为CSR更新资源利用策略以向3G提供更大的资源。一旦采取任何一项或两项行动，可以通知CSR并且CSR可以相应地调整其资源利用。

概述

图1示出了包括RAT组件、CSR、边缘路由器和一个或更多个OSS设备的概述和示例环境，一个或更多个OSS设备协调RAT组件、CSR和边缘路由器之间的资源利用。如所示，一个或更多个OSS设备102可以连接到小区站点108的基站106的RAT组件104。一个或更多个OSS设备102还可以连接到小区站点108的CSR 110和连接到核心网络114的边缘路由器112。CSR 110和边缘路由器112可以经由传输网络116被连接。此外，一个或更多个OSS设备102可以经由接口连接到传输网络116的提供商118。在各种实现方式中，一个或更多个OSS设备102可以在120处从RAT组件104、CSR110或边缘路由器112的任何或全部接收拥塞标记。一个或更多个OSS设备102然后可以在122处从提供商118获得额外传输资源，在124处更新资源利用策略，或者执行122和124两者。然后，一个或更多个OSS设备102可以向RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112中的任何或全部提供对额外传输资源的通知或更新策略。

在各种实现方式中，一个或更多个OSS设备102、基站106、CSR 110、边缘路由器112和提供商118中的每一个可以是或包括一个或更多个计算设备。这样的计算设备可以各自是或可以包括服务器或服务器群、多个分布式服务器群、大型机、工作站、个人计算机(PC)、膝上型计算机、平板电脑、嵌入式系统或任何其他类型的一个设备或更多个设备。在一个实现方式中，这样的计算设备中的一些代表通信中工作的多个计算设备，诸如节点的云计算网络。示例OSS设备102在图2中示出并且在下面参照该图详细描述。

一个或更多个OSS设备102可以实现电信网络运营商的OSS，并且可以负责监控、管理和维护该电信网络运营商的电信网络的计算设备。例如，一个或更多个OSS设备102可以监控、管理和维护小区站点(诸如小区站点108)的设备，小区站点108可以包括诸如基站106之类的基站和诸如CSR 110之类的CSR。一个或更多个OSS设备还可以监视、管理和维护电信网络运营商的核心网络114的设备，诸如边缘路由器112。

在一些实现方式中，诸如小区站点108的每个小区站点可以包括与地理区域相关联的一个或更多个基站，诸如基站106。这样的基站106可以在一个或更多个小区塔上实现，并且可以分别与一个或更多个RAT相关联。基站106可以包括，例如，与LTE RAT相关联的eNode B、与第四代(4G)或第三代(3G)RAT(例如，通用移动通信系统(UMTS)或全球移动系统(GSM)RAT)相关联的节点B，或其他类型的基站，诸如与第二代(2G)RAT相关联的基站。

每个基站106可以利用一个或更多个授权或未授权频谱的范围，并且可以包括一个或更多个RAT组件104，诸如调度器或缓冲器，以管理对该频谱的使用。这样的RAT组件104可以实施资源利用策略，其优先考虑某些流量类别以使用频谱。流量类别又可以与服务(例如，语音呼叫、LTE语音(VoLTE)、视频呼叫、消息传送、数据等)或与用户类别(例如，不同运营商的订户、具有不同级别订购计划的订户等)相关联。基站106及其RAT组件104可以被配置为监控空中接口(例如，频谱)上的拥塞，并且基于该监控和资源利用策略来调整资源分配。如果优先级流量类别是不拥塞的并且较低优先级流量类别是拥塞的，则RAT组件104可以将更多资源分配给较低优先级流量类别。

在一些实现方式中，小区站点108的多个基站106可以与每个小区站点108的一个CSR 110共享CSR 110。在其他实现方式中，小区站点108可以具有多个CSR。CSR 110可以发送和接收来自基站106和核心网络114的流量，并且可以通过传输网络116连接到核心网络114。在这样的实现方式中，CSR110是小区站点108和传输网络116之间的边缘路由器。CSR 110可以为不同的基站106、不同的RAT、不同的服务、不同的用户类别或其他不同的流量类别实施缓冲器。CSR 110还可以给每个缓冲器提供优先级，用于通过传输网络116将流量传输到核心网络114(称为“上行链路”流量)。这些优先级也可以由资源利用策略以及由根据可用传输网络资源而对缓冲器状态的监控来管理。如果存在比可用资源更多的流量要传输，则将由CSR 110首先传输更高优先级的流量。

除了诸如小区站点108的小区站点之外，电信网络运营商的电信网络可以包括核心网络114。这样的核心网络114可以包括提供电信网络的小区站点之间、电信网络的小区站点与其他电信网络的小区站点之间、以及小区站点与其他网络的设备之间的连通性的多个网络组件。核心网络114可以支持分组交换通信，电路交换通信或两者。此外，核心网络114可以是系统体系架构演进(SAE)核心网络或UMTS核心网络，或者可以包括来自两者的网络组件。而且，核心网络114可以包括用于支持分组交换通信的互联网协议(IP)多媒体子系统(IMS)层。

在各种实现方式中，核心网络114的边缘路由器112可以提供核心网络114和传输网络116之间的连通性。边缘路由器例如可以是通过传输网络116连接到多个小区站点的多个CSR的移动交换局(MSO)。这种边缘路由器112可以包括用于不同小区站点108、基站106、不同RAT、不同服务、不同用户类别或其他不同流量类别的缓冲器。边缘路由器112还可以给每个缓冲器提供优先级，用于通过传输网络116向诸如小区站点108的小区站点传输流量(称为“下行链路”流量)。这些优先级也可以由资源利用策略以及由根据可用传输网络资源而对缓冲器状态的监控来管理。如果存在比可用资源更多的流量要传输，则将由边缘路由器112首先传输更高优先级的流量。

在一些实现方式中，传输网络116可以包括租用的以太网线路和连接这些线路的路由器计算设备。以太网线路和路由器都可以属于提供商118，提供商118可以出售或租用以太网线路，或者可以保证一定量的带宽用于通过传输网络116传输流量。这些线路或带宽可以构成传输资源。可以包括一个或更多个管理计算设备或服务器的提供商118(诸如电信网络运营商)可以包括使客户能够获得额外传输资源的接口。

在各种实现方式中，一个或更多个OSS设备可以被配置为在120处从RAT组件104、从CSR 110以及从边缘路由器112接收拥塞标记。当在RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112处检测到的拥塞超过阈值、定期或两者时，可以事件驱动方式提供拥塞标记。拥塞标记可以未经请求的方式或响应于来自一个或更多个OSS设备的请求而提供。此外，拥塞标记可以包括分组丢失、缓冲器充满度、QoS、频谱效率、多个并发用户、数据速率、掉话或可以指示空中接口或传输网络的拥塞的任何其他测量的度量(metric)。

在接收到拥塞指示时，一个或更多个OSS设备102可以确定拥塞指示是否满足阈值或标准。这样的确定可以涉及将形成拥塞指示的度量与阈值或标准进行比较。在一些实现方式中，阈值或标准可以包括与不同动作相关联的多个阈值或标准集合。例如，较高的阈值或一组标准可以与获得额外传输资源相关联，而较低的阈值或一组标准可以与更新资源利用策略相关联。如果两者都不满足，则一个或更多个OSS设备102可以不采取任何动作。而且，如果一个或更多个OSS设备102从RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112中的一个接收拥塞指示，则一个或更多个OSS设备102可以从其他的获得拥塞状态并且可以利用这些状态与拥塞指示一起确定是否满足阈值或标准。

基于阈值或标准是否被满足的确定，一个或更多个OSS设备102可以试图在122处从提供商118获得额外传输资源。在一些实现方式中，额外传输资源的数量或类型可能随着与拥塞指示相关联的拥塞的大小而变化。一个或更多个OSS设备102可以通过与提供商118的接口请求额外传输资源，并且提供商118可以同意(grant)请求、拒绝请求或者仅提供所请求的传输资源的一部分。

在各种实现方式中，还基于是否满足阈值或标准的确定，一个或更多个OSS设备102可以在124处为RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112中的至少一个更新资源利用策略。响应于对额外传输资源请求的拒绝、响应于同意所请求的额外传输资源的仅一部分或者仅除了同意额外传输资源之外的，一个或更多个OSS设备102还可以在124处执行这样的更新。这样的更新可以包括调整拥塞流量类别和非拥塞流量类别之间的或拥塞RAT和非拥塞RAT之间的资源分配。如上所述，这样的流量类别可以与服务或用户的类别相关联。

在一些实现方式中，一个或更多个OSS设备102然后可以在126处向RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112中的至少一个提供更新的资源利用策略、额外传输资源的通知或两者。在一个示例中，拥塞指示可能已经从RAT组件104接收到。在这样的示例中，可以向RAT组件104、CSR 110和边缘路由器112中的所有提供额外传输资源的通知，或者可以为CSR 110和边缘路由器112中的一者或两者更新资源利用策略，并且该资源利用策略可以被提供给CSR 110和边缘路由器112中的一者或两者。被提供给CSR 110的资源利用策略可以是上行链路策略，而被提供给边缘路由器112的资源利用策略可以是下行链路策略。

在各种实现方式中，当接收到额外传输资源的通知时，RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112可以基于额外传输资源更新它们自己的资源利用策略或行为。当接收到更新的资源利用策略时，RAT组件104、CSR 110或边缘路由器112可以用更新的资源利用策略替换或修改它的资源利用策略。

示例设备

图2示出了被配置为接收拥塞标记、获得额外传输资源、更新资源利用策略以及提供资源的通知或更新策略的OSS设备的组件级别视图。如所示，OSS设备200包括系统存储器202，其存储一个或更多个接收模块204、评估模块206、一个或更多个阈值/标准208、资源获得模块210、策略模块212、资源利用策略214以及一个或更多个传输模块216。另外，OSS设备200包括一个或更多个处理器218、可移动存储器220、不可移动存储器222、收发器224、一个或更多个输出设备226和一个或更多个输入设备228。

在各种实现方式中，系统存储器202是易失性的(诸如RAM)、非易失性的(诸如ROM、闪存等)或这两者的一些组合。一个或更多个接收模块204可以包括用于从RAT组件接收拥塞标记的第一接收模块和用于从CSR或边缘路由器接收拥塞标记的第二接收模块，如上面关于图1所描述的。评估模块206可以确定所接收到的拥塞标记是否满足阈值或标准208，如上面关于图1所述。资源获得模块210可以从传输网络的提供商获得额外传输资源，如上面关于图1所描述的。策略模块212可以针对RAT组件、CSR或边缘路由器更新资源利用策略214，如上面关于图1所描述的。一个或更多个传输模块216可以包括用于向RAT组件传输通知或策略更新的第一传输模块，以及用于向CSR或边缘路由器传输通知或策略更新的第二传输模块，如上面关于图1所描述的。由模块204、206、210、212和216实施的一个或更多个算法由图3-5中所示的流程图示出。

在一些实现方式中，一个或更多个处理器218是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或者CPU和GPU二者，或者任何其他类型的处理单元。

OSS设备200还可以包括额外数据存储设备(可移动和/或不可移动)，诸如，例如磁盘、光盘或磁带。在图2中通过可移动存储器220和不可移动存储器222来说明这种额外存储器。

非暂时性计算机可读介质可以包括在用于存储信息(例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的技术中实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的有形物理介质。系统存储器202、可移动存储器220和不可移动存储器222都是非暂时性计算机可读介质的示例。非暂时性计算机可读介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可以用于存储期望的信息并且可以由OSS设备200访问的任何其他有形的物理介质。任何这样的非暂时性计算机可读介质可以是OSS设备200的一部分。

在一些实现方式中，收发器224包括本领域已知的任何种类的收发器。例如，收发器224可以包括用于与其他联网设备进行通信的有线通信组件，诸如以太网端口。另外或取而代之，收发器224可以包括一个或更多个无线调制解调器以便可以促进与其他计算设备的无线连接。此外，收发器224可以包括执行经由天线传输和接收射频通信的功能的无线电收发器。

在一些实现方式中，输出设备226包括本领域已知的任何种类的输出设备，诸如显示器(例如，液晶显示器)、扬声器、振动机构或触觉反馈机构。输出设备226还包括用于一个或更多个外围设备(例如耳机、外围扬声器或外围显示器)的端口。

在各种实现方式中，输入设备228包括本领域已知的任何种类的输入设备。例如，输入设备228可以包括照相机、麦克风、键盘/小键盘或触敏显示器。键盘/小键盘可以是按钮数字拨号盘(诸如在典型的电信设备上)、多键键盘(诸如传统的QWERTY键盘)或一个或更多个其他类型的键或按钮，并且还可以包括类似操纵杆的控制器和/或指定的导航按钮等。

示例过程

图3-5示出了示例过程。这些过程被示为逻辑流程图，其中的每个操作表示可以用硬件、软件或其组合来实现的一系列操作。在软件的上下文中，操作表示当存储在一个或更多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令由一个或更多个处理器执行时，执行所述操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被解释为限制，并且可以任何顺序和/或并行地组合任何数量的所描述的操作来实现过程。

图3示出了用于接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、获得额外传输资源、更新资源利用策略以及提供资源的通知或更新策略的示例过程。该过程包括，在302处，由OSS设备的一个或更多个接收模块从电信服务提供商的小区站点的RAT组件、小区站点的CSR或者电信服务提供商的核心网络的边缘路由器接收拥塞指示。在一些实现方式中，一个或更多个接收模块可以包括用于在304处从RAT组件接收拥塞标记的第一接收模块，以及用于在306处从CSR和边缘路由器接收拥塞标记的第二接收模块。

在308处，一个或更多个接收模块可以将拥塞指示提供给OSS设备的评估模块。

在310处，响应于从第一接收模块和第二接收模块中的一个获得拥塞指示，评估模块可以从第一接收模块和第二接收模块中的另一个获得拥塞状态。

在312处，评估模块确定拥塞指示满足第一阈值或标准，并且作为响应，调用一个或更多个OSS设备的资源获得模块。

在314处，资源获得模块从将小区站点连接到核心网络的传输网络的提供商获得额外传输资源。

在316处，一个或更多个OSS设备的传输模块可以向RAT组件、CSR和边缘路由器提供额外传输资源的通知。

在318处，与在312处确定已经满足第一阈值或标准相反，评估模块可以确定第一阈值或标准未满足，但已经满足第二阈值或标准。基于该确定，评估模块在318处调用一个或更多个OSS设备的策略模块。

在320处，策略模块为RAT组件、CSR或边缘路由器中的至少一个更新资源利用策略。通过资源获得模块响应于对额外传输资源的请求的拒绝，或者通过传输模块跟随或同时传输额外传输资源的通知，可以基于阈值或标准由评估模块调用策略模块以执行这样的更新。

在322处，一个或更多个OSS设备的传输模块可以将资源利用策略提供给RAT组件、CSR或边缘路由器中的至少一个。然后，在一些实现方式中，传输模块可以调用资源获得模块。

图4示出了用于接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、获得额外传输资源并且提供资源的通知的示例过程。该过程包括，在402处由一个或更多个OSS设备从电信服务提供商的小区站点的RAT组件、小区站点的CSR或者电信服务提供商的核心网络的边缘路由器接收拥塞指示。在404处，接收拥塞指示包括接收分组丢失、缓冲器充满度、QoS、频谱效率、多个并发用户、数据速率或掉话的度量。RAT组件可以是与由基站、节点B或小区站点的eNode B实现的长期演进(LTE)、第四代(4G)、第三代(3G)或第二代(2G)网络技术相关联的调度器或缓冲器之一。边缘路由器可以是通过传输网络连接到多个CSR的MSO。

在406处，一个或更多个OSS设备可以确定拥塞指示满足阈值或标准。在408处，该确定可以包括将度量与阈值或标准进行比较。在各种实现方式中，阈值或标准包括多个阈值或标准集合，每个阈值或标准集合与对额外传输资源的不同请求或对资源利用策略的不同更新相关联。

在410处，基于在406处的确定，一个或更多个OSS设备可以从将小区站点连接到核心网络的传输网络的提供商获得额外传输资源。该获得可以包括在412处请求额外传输资源以及在414处接收该请求已被同意的通知。在一些实现方式中，在412处请求额外传输资源和在414处接收请求已经被同意的通知包括通过一个或更多个OSS设备与传输网络的提供商之间的接口在412处请求和在414处接收。

在416处，一个或更多个OSS设备然后可以向RAT组件、CSR和MSO通知额外传输资源。在418处，该通知可以包括向RAT组件、CSR或边缘路由器中的至少一个提供更新的资源利用策略。

在420处，一个或更多个OSS设备还可以或者替代地基于拥塞指示和额外传输资源中的一者或两者来更新资源利用策略。在422处，一个或更多个OSS设备然后可以将更新的资源利用策略提供给RAT组件、CSR或边缘路由器中的至少一个。

在各种实现方式中，在402处的接收包括从RAT组件接收拥塞指示，并且在416处的通知包括为CSR和边缘路由器中的一者或两者提供更新的资源利用策略。

图5示出了用于从RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的一个接收拥塞标记、确定标记是否满足阈值或标准、针对RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个更新资源利用策略以及将更新策略提供给RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个的示例过程。该过程包括，在502处一个或更多个OSS设备从电信服务提供商的小区站点的RAT组件或通过传输网络将小区站点连接到电信服务提供商的核心网的一个或更多个边缘路由器中的一个接收拥塞指示。一个或更多个边缘路由器可以包括小区站点的CSR和通过传输网络连接到多个小区站点路由器的MSO。在504处，接收拥塞指示可以包括接收分组丢失、缓冲器充满度、QoS、频谱效率、多个并发用户、数据速率或掉话的度量。

在506处，一个或更多个OSS设备可以确定拥塞指示满足阈值或标准。在508处，该确定包括将度量与阈值或标准进行比较。在一些实现方式中，阈值或标准可以包括多个阈值或标准集合，每个阈值或标准集合与对额外传输资源的不同请求或对资源利用策略的不同更新相关联。

在510处，基于该确定，一个或更多个OSS设备可以从传输网络的提供商请求额外传输资源，并且该请求可以被拒绝。在512处，响应于对这些资源的请求的同意，一个或更多个OSS设备可以获得额外传输资源。

在514处，一个或更多个OSS设备可以为RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个更新资源利用策略。在514处的更新可以基于在506处的确定。另外，在514处的更新可以基于在510处的对请求的拒绝或基于在512处对额外传输资源的获得。在516处，更新包括调整拥塞流量类别和非拥塞流量类别之间或拥塞RAT和非拥塞RAT之间的资源分配。在各种实现方式中，拥塞流量类别和非拥塞流量类别可以与服务的类别或用户的类别相关联。在进一步的实现方式中，资源利用策略可以是用于CSR的上行链路策略或用于MSO的下行链路策略。

在518处，一个或更多个OSS设备可以将资源利用策略提供给RAT组件或一个或更多个边缘路由器中的不同一个。

结论

尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但应该理解，所附权利要求中限定的主题不一定限于所描述的特定的特征或动作。而是，特定的特征和动作被公开作为实施权利要求的示例性形式。