无线回程链路的处理的制作方法
【专利摘要】提供了对无线回程网络中的无线链路的处理。从端用户接入网络和无线回程网络获取负载信息。将无线回程网络的当前网络拓扑与当前性能值相关联，所述当前性能值取决于获取的负载信息。根据客户端节点的已从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部的至少一个无线链路，提供新的网络拓扑的估计性能值。在估计性能值高于当前性能值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
【专利说明】
无线回程链路的处理
技术领域
[0001]本文提出的实施例涉及无线回程网络，具体涉及用于处理无线回程网络中的无线链路的方法、网络节点、计算机程序和计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]在通信网络中，针对给定的通信协议、其参数和部署该通信网络的物理环境，获得良好性能和容量是有挑战的。
[0003]例如，通信网络(如移动宽带系统)中的业务增长以及通信网络提供的端用户接入服务所请求的数据速率的等同持续增长可能对如何部署蜂窝通信网络造成影响。解决该增长的一种方法是，在宏网络节点服务的宏小区的覆盖区域内部署较低功率的网络节点，例如微网络节点或微微网络节点。可部署这种附加网络节点的示例是端用户高度聚集的场景。端用户可能高度聚集的示例包括但不限于，广场附近、购物商城中或沿着乡村区域的道路。该附加网络节点的部署被称为异构或多层网络部署，其中低功率微网络节点或微微网络节点的下方层不需要提供完整区域覆盖。相反，可以部署低功率网络节点以便在需要的地方提高容量和可实现的数据速率。在微或微微层覆盖之外，端用户可以通过覆盖的宏小区来接入通信网络。
[0004]基于长期演进(LTE)电信标准的回程技术可以通过常规IMT频带(如2.6Ghz频带)来承载，或者通过在更高射频(例如28GHz频带)上运行LTE基带通信来承载。基于LTE的回程意味着微微网络节点连接到客户端节点，客户端节点用于创建到枢纽(hub)节点的无线链路。
[0005]在以上两个情形的任一情形中，通常由LTE核心控制机制来管理无线链路。例如，可以将LTE移动性管理实体(MME)用于LTE链路的会话控制，并且可以使用家庭订阅服务(HSS)来存储嵌入在微微网络节点中的无线链路各个端用户终端的安全和服务质量(QoS)特性。
[0006]此外，实际上，可能有一个以上客户端连接到共同的枢纽节点。这意味着在枢纽节点处支持无线电资源管理(RRM)功能，例如，调度和出入不同客户端的业务的优先排序。
[0007]对于每个客户端节点，可能存在多个微微网络节点，每个微微网络节点可以为端用户的端用户终端提供一个或多个不同的无线电接入技术，例如，基于通用移动电信系统(UMTS)、LTE、或IEEE802.11x。因此，需要将到通信网络中的不同节点的对应回程业务差异化。例如，任何符合LTE的业务可能都需要在诸如服务网关(SGW)或MME的节点中结束，而任何符合WiFi的业务可能都在边缘路由器或演进分组数据网关(ePDG)中结束。
[0008]此外，对于给定的无线电接入技术(RAT)，为端用户(S卩，端用户的端用户终端)提供QoS差异化，使得例如受保证比特率(GBR)服务(如语音呼叫)不会被尽力(BE)服务(如网络浏览)干扰。为实现此，回程链路上也需要QoS差异化。
[0009]如果无线回程基于LTE，则存在提供路由功能和QoS差异化二者的工具，例如，基于LTE承载构思的工具。然后，通常针对每一种RAT，在回程链路上建立一个GBR和一个BE承载。可以使用不同的框架将不同的业务优先排序，例如，确定进/出一个端用户终端的lOMbit/sIP电话(VoIP)数据是否比进/出另一端用户终端的lOOMbit/s网络冲浪(web-surfing)更加优先或更不优先。
[0010]在低业务量的情况下，提供给端用户终端的峰值比特率可能受到回程链路的峰值比特率的限制。在高业务负载的情况下，由于(干扰和)多个客户端节点共享枢纽的相同部分(即相同的枢纽部)，每个客户端节点的最大容量可能受到无线回程链路的限制。这意味着微微网络节点可提供给端用户终端的最大容量降低。
[0011]由于业务负载模式可能改变，对特定回程容量的需要可能随时间改变。在一些情况下，枢纽部可能能够为多个客户端节点提供充足的回程容量，但在业务负载更多(或有干扰条件)的一些情况下，回程链路将定义端用户终端的吞吐量的限制因子。因此，如上所述，受到回程限制的与枢纽部相连的客户端节点将经受吞吐量波动，这种吞吐量波动取决于被服务的客户端节点中的瞬时业务负载，这就更难以保证端用户终端的一定吞吐量。
[0012]在客户端节点的业务对服务该客户端节点的枢纽部以外的其他枢纽部造成干扰的情况下，也产生类似情况。任何受到这种不利影响的枢纽部都可能使其回程链路的最大容量受到严重限制。这意味着客户端节点可提供给端用户终端的最大容量降低。
[0013]在上述情形中，一个共同的问题是，即使各个无线回程链路良好(例如，具有/提供高比特率)，如果无线回程链路是共享的和/或被干扰，吞吐量很可能较低。
[0014]因此，仍然需要无线回程网络中的无线链路的改进处理。
【发明内容】
[0015]本文实施例的目的是提供对无线回程网络中的无线链路的改进处理。
[0016]本文实施例的发明人已认识到，通过对齐客户端节点，使得所有回程链路的累加比特率最大化而不管回程限制，暂不考虑吞吐量优化，这意味着非最佳的端用户吞吐量。
[0017]本文实施例的发明人还认识到，通过动态考虑/选择客户端节点的备选枢纽部，可以避免枢纽部拥塞和/或降低干扰，并实现更高的网络吞吐量。根据业务情况，智能选择一些客户端节点的备选枢纽部，可以提高网络容量。
[0018]现有技术没有公开用于回程网络和端用户接入网络之间的交互所需的任何机制，也没有公开当使用一般部署为用于无线回程链路的高增益窄瓣天线时所需的重对齐功能。
[0019]因此，本发明的特定目的是通过做出智能选择来提供对无线回程网络中的无线链路的改进处理。这可能需要回程网络中的节点与端用户接入网络中的节点之间的进一步协调。
[0020]根据第一方案，提出一种用于处理无线回程网络中的无线链路的方法。该方法由网络节点执行。该方法包括执行重定向例程。重定向例程包括:从端用户接入网络和无线回程网络获取负载信息，所述无线回程网络根据当前网络拓扑为所述端用户接入网络提供回程，所述当前网络拓扑将无线回程网络中的客户端节点与无线回程网络中的枢纽节点的枢纽节点部相关联。重定向例程包括将当前网络拓扑与当前性能值相关联，所述当前性能值取决于获取的负载信息。重定向例程包括，提供新的网络拓扑的估计性能值，客户端节点的至少一个无线链路根据新的网络拓扑已从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部。重定向例程包，在所述估计性能值高于所述当前性能值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向所述至少一个无线链路。
[0021]有利地，这提供对无线回程网络中的无线链路的改进处理。
[0022]有利地，这通过做出智能选择来提供对无线回程网络中的无线链路的改进处理。
[0023]有利地，无线回程网络可以适于并管理更多业务负载，从而获得更高的网络吞吐量，使得网络针对过载更为鲁棒和/或受到的干扰降低。
[0024]有利地，其结果是，改变枢纽部的客户端节点和其余客户端节点(即，留在原枢纽部中的客户端节点)具有更多可用资源，从而所有客户端节点都具有更高的吞吐量。在一些情况下，涉及另一枢纽部的客户端节点可能经受没有改变或变低的吞吐量，以便为其余客户端节点提供更大提高，使得总的网络吞吐量更高。
[0025]有利地，通过根据当前业务情况作出动态调节，可以以根据当前业务源将无线回程业务分布在不同枢纽部之间。这样能够使所支持的网络业务更高，尤其是端用户业务集中在相对较小的地理区域的情况，因为可以将业务重新分布到无线回程网络中的更大区域。
[0026]根据第二方案，提出一种用于处理无线回程网络中的无线链路的网络节点。所述网络节点包括处理单元和非暂时性计算机可读存储介质。非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令能够被处理单元执行使得所述网络节点操作为执行根据第一方案的重定向例程。
[0027]根据第三方案，提出了一种用于处理无线回程网络中的无线链路的计算机程序，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在网络节点上运行时使得所述网络节点执行根据第一方案的方法。
[0028]根据本发明的第四方案，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括根据本发明第三方案的计算机程序和存储所述计算机程序的计算机可读装置。
[0029]应当注意的是，适当时，第一、第二、第三和第四方案的任何特征可以应用到任何其它方案。同样，第一方案的任何优点可以分别等同地应用到第二、第三和/或第四方案，反之亦然。通过以下详细公开、所附从属权利要求以及附图，所公开实施例的其他目标、特征和优点将变得显而易见。
[0030]—般地，除非另有明确说明，权利要求中使用的所有术语根据其技术领域中的普通含义来解释。除非本文中另行明确声明，否则对“一/一个/所述单元、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用应被开放地解释为指代单元、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确声明，否则本文所公开的任何方法的步骤不一定严格按所公开的顺序来执行。
【附图说明】
[0031 ]下面参照附图以示例方式描述本发明构思，附图中:
[0032]图1a是示出了根据实施例的通信网络的示意图；
[0033]图1b是示出了根据实施例的无线回程网络的示意图；
[0034]图2a是示出了根据实施例的网络节点的功能模块的示意图；
[0035]图2b是示出了根据实施例的网络节点的功能单元的示意图；
[0036]图3示出了根据实施例的包括计算机可读装置的计算机程序产品的一个示例；
[0037]图4和图5是根据实施例的方法的流程图；以及
[0038]图6和图7是根据实施例的方法的序列图。
【具体实施方式】
[0039]现将在下文参考其中示出本发明的特定实施例的附图来更全面地描述发明构思。然而，本发明构思可以按多种不同形式来体现，并且不应当被解释为受到本文阐述的实施例的限制。相反，通过示例给出这些实施例，使得本公开将透彻和完整，并且向本领域技术人员充分地传达本发明构思的范围。在本描述的全文中，相似的标记指代相似的元素。由虚线示出的任何步骤和特征应当被看做是可选择的。
[0040]图1a是示出了可以应用本文提出的实施例的通信网络1a的示意图。通信网络1a包括为微微无线电基站(PBS) 13a、13b、13c、13d提供无线回程的宏无线电基站(MBS) 12a、12b。宏无线电基站12a-b操作连接至核心网14，核心网14转而操作连接至提供服务的基于互联网协议的服务网络15。因此，由微微无线电基站13a-d服务的端用户终端11能够访问IP网络15提供的接入服务和数据。端用户终端11可以具有到微微无线电基站13a-d的无线或有线连接。微微无线电基站13a-d和它们面向所服务的端用户终端11的各个链路定义了端用户接入网络10c。微微无线电基站13a-d可以在其无线电接入链路上提供多个接入技术中的一个或组合，例如，3GPP LTE、3GPP HSPA(高速分组接入)、3GPP GSM(全球移动通信系统)或IEEE 802.llx( “WiFi”)。此外，微微无线电基站13a-d可以具有面向端用户终端11的一个或多个有线接口。每个微微无线电基站13a-d需要使端用户接入网络业务回程，为此而使用面向宏无线电基站12a-b的无线链路。
[0041]通过“客户端节点”和“枢纽节点”，可以使微微无线电基站13a_d回程。一般来说，客户端节点和枢纽节点是逻辑实体。客户端节点创建经由枢纽节点到核心网的回程连接。因此，在无线回程的情况下，术语“客户端节点”表示将宏无线电基站或微微无线电基站13a_d连接到枢纽节点的单元(或宏无线电基站或微微无线电基站内的子单元)。枢纽节点表示无线回程的另一端(相对于客户端节点而言)，所述无线回程在到核心网的有线或无线连接上延续。枢纽节点可以和宏无线电基站12a_b位置相同。因此，枢纽节点可以实现在宏无线电基站中，而客户端节点可以实现在宏无线电基站或微微无线电基站中。然而，微微无线电基站13a_d和客户端节点17a_d位置不必相同。枢纽节点16a_d和宏无线电基站12a_b同样如此。
[0042]图1b是示出了可以应用本文提出的实施例的无线回程网络1b的示意图。如图1b示意性所示，枢纽节点16a_b被布置为在一组发送方向上进行发送，以下表示为枢纽部18a、18以18(3、18(1、186、18匕188、1811。客户端173、1713、17(3、17(1被布置为在一组接收方向上接收。具体地，无线链路19&、1%、1如、19(1创建在枢纽节点16&-13和客户端节点17&-(1之间。枢纽节点16a_b和客户端节点17a_d之间的无线链路的配置定义网络拓扑。因此，网络拓扑将无线回程网络1b中的客户端节点17a-d与无线回程网络1b中的枢纽节点16a-b的枢纽节点部18a-h相关联。
[0043]—般来说，客户端节点17a_d(例如，实现在微微无线电基站13a_d中)被部署为满足高业务需求。在高业务负载的情况下，由于(干扰和)多个客户端节点共享相同的枢纽部，客户端节点17a_d的最大容量可能受到其无线回程链路严重限制。这意味着，由于无线回程网络1b中的其他客户端节点使用资源，微微无线电基站13a_d可提供给端用户终端11的最大容量降低。
[0044]在现有技术的方案中，选择枢纽节点和客户端节点之间的链路，以便在不考虑负载或干扰的情况下最大化链路的比特率。在一些情况下，枢纽部可能能够为多个客户端节点提供充足的回程容量，但在业务负载更多(或链路条件更差)的其他情况下，回程链路将是对端用户终端11的吞吐量的限制。如上所述，当具有到一个枢纽部的固定连接时，客户端节点可能因此受到回程限制。根据其他客户端节点中的瞬时业务负载，所受到的可能是端用户终端11的吞吐量的波动。这可能意味着微微无线电基站13a_d为端用户终端11保证一定的QoS会更加困难。
[0045]本文公开的实施例涉及处理无线回程网络1b中的无线链路。为了获得对无线回程网络1b中的无线链路的这种处理，提供了网络节点、由网络节点执行的方法、包括代码的计算机程序，该代码例如具有计算机程序产品的形式，在网络节点上运行时使得网络节点执行该方法。
[0046]图2a以多个功能模块的方式示意性地示出了根据实施例的网络节点20的组件。使用能够执行计算机程序产品31a、31b(如图3)(例如，具有存储介质23的形式)中存储的软件指令的合适的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的任意组合来提供处理单元
21。处理单元21由此被布置为执行本文公开的方法。存储介质23还可以包括持久存储设备，其例如可以是磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装存储器中的任意单独一个或组合。网络节点20还可以包括用于与至少一个枢纽节点16a、16b和至少一个客户端节点17a、17b、17c、17d中的任一个进行通信的通信接口22。由此，通信接口 22可以包括一个或多个发送机和接收机，所述发送机和接收机包括模拟数字组件和合适数量的无线电通信天线和/或有线通信接口。处理单元21例如通过向通信接口 22和存储介质23发送数据和控制信号、通过从通信接口 22接收数据和报告、以及通过从存储介质23中获取数据和指令来控制网络节点20的总体操作。省略网络节点20的其他元件以及有关功能以不使本文提出的概念模糊。
[0047]图2b以多个功能单元的方式示意性地示出了根据实施例的网络节点20的组件。图2b的网络节点20包括多个功能单元;获取单元21a;关联单元21b;提供单元21 c以及重定向单元21d。图2b的网络节点20还可以包括多个可选的功能单元，例如确定单元21e、发送单元21f和接入单元21g中的任一个。以下将在可以使用功能单元的上下文中进一步公开每个功能单元2 la-k的功能。一般来说，每个功能单元2 la-g可以以硬件或软件来实现。因此，处理单元21可以被布置为从存储介质23获取由功能单元21a-g提供的指令，并且被布置为执行这些指令，由此执行将在下文中公开的任何步骤。
[0048]网络节点20可被提供为单独的设备或其它设备的一部分。例如，可以提供网络节点20，作为无线电基站(如演进节点B)的一部分。
[0049]网络节点20可被提供为无线电基站的集成部分。也就是说，网络节点20的组件可以与无线电基站的其他组件集成在一起，并且无线电基站的一些组件和网络节点20可被共享。例如，如果这种无线电基站包括处理单元，则该处理单元可被布置为执行网络节点20的处理单元21的动作。备选地，网络节点20可被提供为无线电基站中的单独单元。
[0050]图4和图5是示出了用于处理无线回程网络1b中的无线链路的方法的实施例的流程图。这些方法由网络节点20执行。有利地将这些方法提供为计算机程序32。图3示出了包括计算机可读装置33在内的计算机程序产品31的一个示例。在该计算机可读装置33上，可以存储计算机程序32，该计算机程序32可以使得处理单元21和操作耦合到处理单元的实体和设备(例如，通信接口 22和存储介质23)执行根据本文描述的实施例的方式。计算机程序32和/或计算机程序产品31可以因此提供执行如本文公开的任何步骤的方法。
[0051 ]在图3的示例中，计算机程序产品31示出为光盘，例如CD (高密度盘)或DVD (数字多功能盘)或蓝光盘。计算机程序产品31还可以体现为存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(R0M)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和更具体地作为外部存储器中的设备的非易失性存储介质，例如USB(通用串行总线)存储器。因此，尽管计算机程序32这里示意性地示出为所描述的光盘上的轨道，计算机程序32可以用适于计算机程序产品31的任意方式进行存储。
[0052]现在参考图5，示出了根据实施例的用于处理无线回程网络1b中的无线链路的方法。
[0053]该方法包括执行重定向例程。重定向例程包括接下来将要描述的步骤。
[0054]该方法涉及基于端用户接入网络1c和无线回程网络1b中的负载来重定向回程链路的考虑。因此，网络节点20的处理单元21被布置为，在步骤S102中，从端用户接入网络1c和无线回程网络1b获取负载信息。如上所述，无线回程网络1b根据当前网络拓扑为端用户接入网络1c提供回程。当前网络拓扑将无线回程网络1b中的客户端节点17a、17b、17c、17d与无线回程网络I Ob中的枢纽节点16a、16b的枢纽节点部18a、18b.....18h相关联。
[0055]为了确定是否当前网络拓扑的任何改变都将提高无线回程网络1b的性能，比较当前网络拓扑的性能和至少一个新的网络拓扑的性能。因此，网络节点20的处理单元21被布置为，在步骤S104中，将当前网络拓扑与当前性能值相关联。当前网络拓扑的当前性能值是获取的负载信息的函数。因此，可以基于获取的负载信息来确定当前网络拓扑的当前性能值。
[0056]然后，确定至少一个新的网络拓扑的性能。因此，网络节点20的处理单元21被布置为，在步骤S106中，提供新的网络拓扑的估计性能值。根据新的网络拓扑，将客户端节点的至少一个无线链路19a、19b、19c、19d从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部。
[0057]如果新的网络拓扑产生更好的性能，则可以用新的网络拓扑替代当前网络拓扑。具体地，网络节点20的处理单元21被布置为，在步骤S108中，在估计性能值高于当前性能值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
[0058]也就是说，如果从端用户接入网络1c和无线回程系统接收的负载信息和估计的未来性能满足特定预定义条件，则可以执行重对齐动作。
[0059]现在将公开涉及处理无线回程网络1b中的无线链路的更多细节的实施例。
[0060]可能存在可获取的负载信息的不同示例。例如，获取的负载信息可以包括由无线回程网络1b回程的端用户接入网络1c中的端用户终端11的比特率。例如，获取的负载信息可以包括与端用户终端11相关联的QoS信息。例如，获取的负载信息可以包括端用户接入网络1c中的资源使用。负载信息可以包括与这些示例有关的未经处理或经处理的测量性能信息。获取的负载信息可以包括上文提到的示例的组合。
[0061]当前性能值可以涉及不同属性。现在将进而描述与其相关的不同示例。例如，当前性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向前的资源使用。例如，当前性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向前的谱效率和/或比特率。例如，当前性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向前该至少一个无线链路对无线回程网络1b中的其他无线链路的干扰贡献。例如，当前性能值可以涉及无线回程网络1b的能耗。当前性能值可以涉及这些示例的组合。
[0062]估计性能值可以涉及不同属性。现在将进而描述与其相关的不同示例。例如，估计性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向后的估计资源使用。例如，估计性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向后的谱效率和/或比特率。例如，估计性能值可以涉及至少一个无线链路在被重定向后该至少一个无线链路对无线回程网络1b中的其他无线链路的干扰贡献。例如，估计性能值可以涉及端用户接入网络1c和无线回程网络1b的比特率信息。例如，估计性能值可以涉及端用户接入网络1c的QoS信息。例如，估计性能值可以涉及端用户接入网络1c和无线回程网络1b中的至少一个的能耗。估计性能值可以涉及这些示例的组合。
[0063]可能存在可从其获取负载信息之处的不同示例。例如，可以从端用户接入网络1c中的至少一个客户端节点17a、17b、17c、17d以及无线回程网络1b中的至少两个枢纽节点16a、16b获取负载信息。
[0064]针对至少一个客户端节点和至少两个枢纽节点部之间的无线链路的组，可以重复提供估计性能值的步骤S106，直到估计性能值高于当前性能值或发生超时事件。因此，可以针对不同网络拓扑来估计性能，直到找到提供比当前网络拓扑的当前性能更好的估计性能的网络拓扑，或者进行了预定数量的迭代或是在预定时间间隔内。
[0065]可以以固定间隔重复重定向例程。例如，可以每10ms、每100ms、每ls、每10s、每分钟、每小时、每天或每周重复重定向例程。
[0066]可能存在用于执行步骤S108中的重定向的不同条件。现在将进而公开涉及这些条件的不同实施例。
[0067]用于候选客户端节点的重对齐的一个条件可能是，来自客户端节点的估计干扰(即，到客户端节点的下行链路传输产生的干扰或由客户端节点的传输产生的上行链路干扰)高于阈值。因此，根据实施例，在客户端节点和当前枢纽节点部之间的至少一个无线链路的干扰高于预定阈值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
[0068]用于候选客户端节点的重对齐的一个条件可以是，为客户端节点服务的枢纽部的一个或多个负载测量(例如，使用或干扰等)高于阈值。因此，根据实施例，在当前枢纽节点部的当前负载高于预定阈值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
[0069]用于候选客户端节点的重对齐的一个条件可以是，到备选枢纽部的无线电质量高于阈值。因此，根据实施例，在新的枢纽节点部的当前无线电质量高于预定阈值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
[0070]用于候选客户端节点的重对齐的一个条件可以是，备选枢纽部的一个或多个负载测量(例如，客户端节点当前受到的上行链路干扰和预测下行链路干扰)低于阈值。因此，根据实施例，在新的枢纽节点部的当前负载低于预定阈值的情况下，根据新的网络拓扑来重定向至少一个无线链路。
[0071]可以使用上述条件中的至少一个来形成用于执行重定向例程的触发器。
[0072]现在参考图5，示出了根据更多实施例的用于处理无线回程网络1b中的无线链路的方法。
[0073]可能存在用于确定当前性能值的不同方式。根据实施例，网络节点20的处理单元21被布置为，在可选步骤S104a中，确定从端用户接入网络1c获取的负载信息和从无线回程网络1b获取的负载信息之间的关系。然后，可以由此确定当前性能值。可以通过从端用户接入网络1c获取的负载信息和从无线回程网络1b获取的负载信息之间的相关性测量来定义该关系。步骤104a可以是上文公开的步骤S104的一部分。
[0074]可能存在确定估计性能值的不同方式。例如，估计性能值可以基于与枢纽节点和客户端节点的各个无线电网络节点的天线的天线增益图案有关的知识。
[0075]例如，可以针对不同的重对齐可能性来预测量性能。这可以在例如安装期间或回程网络的低业务量期间执行。可以存储在该预测量期间获得的值。因此，根据实施例，网络节点20的处理单元21被布置为，在可选步骤S106a中，当提供所述估计测量值时，访问从端用户接入网络1c和无线回程网络1b历史获取的负载信息的存储值。
[0076]可能存在确定将要重定向至少一个无线链路的更多方式。现在将进而描述与其相关的不同示例。原则上，当估计的性能使得重对齐有益时，可以发起重对齐过程。
[0077]例如，重定向可以包括将客户端节点移动到路径增益较差但业务负载更低的枢纽部。也就是说，从客户端节点到新的枢纽节点部的至少一个无线链路可以具有比从客户端节点到当前枢纽节点部的至少一个无线链路更差的路径增益。
[0078]例如，重定向可以包括将无线链路移至次强路径。也就是说，到当前枢纽节点部，客户端节点可能具有最强路径，并且到新的枢纽节点部，客户端节点可能具有次强路径。
[0079]例如，重定向可能导致比特率不变且拥塞更低。也就是说，可以重定向至少一个无线链路，从而降低无线回程网络1b中的拥塞。
[0080]例如，重定向可以包括向任何受影响的枢纽节点和/或客户端节点发送指令。也就是说，网络节点20的处理单元21可被布置为，在可选步骤S108中，向客户端节点、当前枢纽节点部(的枢纽节点)和新的枢纽节点部(的枢纽节点)中的至少一个发送与新的网络拓扑有关的配置信息。
[0081]图6是示出了用于处理无线回程网络1b中的无线链路的方法的序列图。首先，网络节点20从端用户接入网络1c和无线回程网络1b获取负载信息(如步骤S102)。然后，网络节点20执行步骤S104( “关联”)和步骤S106( “提供”)。执行步骤S104可以包括执行步骤S104a。执行步骤S106可以包括执行步骤S106a。然后，网络节点20向端用户接入网络1c和无线回程网络1b发送重定向顺序(如步骤S108)，假设已找到性能比当前网络拓扑更好的新的网络拓扑。执行步骤SI 08可以包括执行步骤SI 08a。
[0082]然后，受影响的客户端节点和枢纽节点可以基于配置信息执行合适的重对齐过程。该动作可以包括调节受影响的客户端节点和/或枢纽节点的各个天线系统。例如，在该重对齐过程期间，可以为天线系统给出用于重对齐的顺序。
[0083]图7示出了重对齐过程的序列图。首先，网络节点20向无线回程网络1b发送重定向顺序(如步骤108)。执行步骤S108可以包括执行步骤S108a。无线回程网络1b将接收的重定向命令转译为表示重定向过程的天线动作。该天线动作被发送至无线回程网络1b的天线系统71。
[0084]可能存在天线系统如何以不同方式来执行重对齐过程的不同示例。现在将进而描述与其相关的不同示例。
[0085]例如，命令可以包括天线系统更新波束成形向量的软件描述。
[0086]例如，命令可以包括天线系统通过机械装置(例如使用步进式马达)将天线系统的一个或多个物理组件物理对齐。
[0087]例如，命令可以包括天线系统请求个人(例如技术人员)将天线系统的一个或多个物理组件重对齐，和/或更新天线系统的软件。
[0088]一旦完成重对齐，天线系统71向无线回程网络1b发送肯定应答(“Ack”)消息，无线回程网络1b进而向网络节点20转发该肯定应答消息。备选地，天线系统71无法完成重对齐，则天线系统71向无线回程网络1b发送否定应答(“Nack”)消息，无线回程网络1b进而向网络节点20转发该否定应答消息。
[0089]可能存在更多的方式，以确定选择至少一个无线链路中的哪一个作为从当前节点部重定向至新的节点部的候选链路。现在将进而描述与其相关的不同考虑。例如，该选择可以包括使用优化例程。网络节点20的处理单元21可以因而被布置为执行该优化例程。实现优化例程的指令可以存储在存储介质23中。
[0090]—般来说，优化例程可以基于实用函数U(a)，所述U(a)测量或估计用于特定对齐a的无线回程网络1b或其一部分的性能，其中，该特定对齐相应对应于特定网络拓扑。在优化期间，优化例程考虑该可能对齐a的组A。实用函数的值的一个因子是端用户的吞吐量。实用函数中还可以考虑其他因子，例如，端用户的QoS、无线回程网络1b的功耗等。实用函数的确定可以使用任意数量的步骤，例如，包括估计信道和干扰条件。
[0091]针对可能对齐的组A，取最佳(S卩，得到最大性能的)对齐anew。即:
[0092]anew=argmaxa in A(U(a)).
[0093]从可能重对齐的组A中取出靠近旧的对齐add的新的对齐anew。在该上下文中，我们将两个对齐之间的距离d(ai，a2)定义为在对齐ai和对齐&2之间不同的无线回程链路的数量;即，如果(1(&1，&2) = 1，则&1中需要重对齐一个无线回程链路以变为&2，8卩，从当前网络拓扑变为新的网络拓扑。因此，一个选择是将可能对齐的组A选择为
[0094]A= {a I d(a,a0id)^N},
[0095]其中N是大于等于I的整数。因此，如果N=I，则一次仅重对齐一个无线回程链路。如果N = 2，则同时重对齐两个无线回程链路，等等。原则上，N可以和要被优化的一部分无线回程网络1b中的客户端节点的数量一样大。原则上，可以将N选得足够大，使得可以同时重对齐所有无线回程链路，从而找到U(a)的总的最大值。
[0096]现在将公开可适用本文公开的用于处理无线回程网络1b中的无线链路的实施例的示意性场景。
[0097]例如，在根据提供最佳路径增益的网络拓扑客户端节点与枢纽部相关联的场景中，在不同枢纽部之间，所服务的枢纽节点的数量差别很大。当无线链路受到噪声限制时，选择具有低网络负载的网络拓扑是最优的。然而，当业务负载增加时，客户端节点可能受到共享无线回程网络1b的属性的限制，可能导致较差的端用户性能。通过执行如步骤S108的重定向，将一部分客户端节点移至具有较差路径增益但具有较低业务负载的枢纽部，客户端节点(尤其是未被移动的客户端节点)可以具有更高的吞吐量。这可能是枢纽部拥塞减轻以及干扰减轻的结果。
[0098]例如，在具有低业务负载的场景中，无线链路主要限制具有高峰值比特率的端用户。在该低业务负载的情况下，端用户很可能各自在端用户接入网络1c中发送，这意味着端用户可以使用全部资源并达到峰值比特率。该峰值比特率可能比无线回程网络1b所支持的更高。因此，在该场景中，所有客户端节点都应由它们的最佳枢纽部来服务。
[0099]例如，考虑图1b中的无线回程网络1b的网络拓扑。假设客户端节点17a当前经由无线链路19a被枢纽节点16a的枢纽部18b回程。还假设该无线链路19a的最大比特率是30Mbps。在客户端节点17a周围的业务增加的情况下，例如，与客户端节点17a相关联的微微无线电基站13a所服务的端用户终端11的数量增加导致的结果，无线链路19a的容量可能不够。现在假设客户端节点17a还可以经由容量为50Mbps的无线链路19e由枢纽节点16b的枢纽部ISe来服务。因此，重定向命令可以令客户端节点17a替代地经由无线链路19e由枢纽节点16b的枢纽部18e来服务，尽管枢纽节点16b和客户端节点17a之间的地理距离大于枢纽节点16a和客户端节点17a之间的地理距离。
[0100]例如，仍考虑图1b中的无线回程网络1b的网络拓扑。在客户端节点17c周围的业务增加的情况下，附近由相同节点部18f服务的回程链路19d将突然看到业务增加并且可能受到无线回程限制，因为客户端节点17c和17d可能需要同时发送大量数据。这意味着为客户端节点17c和17d服务的枢纽部18f可能不给它们提供它们的全部回程速度，因为必须在两个客户端节点之间共享资源。替代地，如果客户端节点17c根据面向枢纽部18h的备选路径进行重对齐并连接到另一个枢纽部，则枢纽部18f将有更多的资源来为客户端节点17d月艮务，这意味着客户端节点17d可以达到更高的吞吐量。当被来自新的枢纽部18h的更多资源服务时，客户端节点17c还可以达到更高的吞吐量。
[0101]另一个示例是，枢纽部中的一个位置高高在上，使得许多客户端节点都具有到该枢纽部的视线(LOS)。这时，LOS-链路可能是大多数客户端节点的最佳路径。然而，如果客户端节点选择最强路径(即LOS路径)，该枢纽部必须将它的资源与所有相连的客户端节点共享，从而可能使全体回程链路受到限制，并成为所有客户端节点的瓶颈(即使对于单个链路，这也是最佳选择)。替代地，如果仅一部分客户端节点对齐并连接到LOS枢纽部，而其他客户端节点保持与其他枢纽部相连(尽管路径增益较差)，将更有效率。这清楚表明了考虑回程限制的必要性，因为最优比特率并不必然意味着最优吞吐量。低业务时，可以优选将所有客户端节点操作连向位于纵向高位的枢纽节点(即，LOS的情形)，这样能够实现许多枢纽节点的节能。
[0102]重定向可能有益的另一个示例是重定向意味着比特率不变且拥塞较低的场景。当经过最强路径和备选路径二者的信号的信号干扰噪声比(SINR)足够高，而使得比特率饱和时，这可能发生。例如，假设两个客户端节点17c、17d共享相同的枢纽部18f，且它们都具有50dB的SINR。假设客户端节点17c具有到枢纽节点部18h且产生43dB SINR的备选路径，并且新的枢纽节点部18h
[0103]当前不服务任何客户端节点。这意味着当吞吐量针对高业务负载情况而增加时，比特率将保持不变。
[0104]以上已经参考一些实施例主要地描述了发明构思。然而，本领域技术人员容易理解的是，上述公开之外的在如由所附权利要求所限定的发明构思的范围之内的其它实施例同样是可能的。
【主权项】
1.一种用于处理无线回程网络(1b)中的无线链路的方法，所述方法由网络节点(20)执行，所述方法包括执行重定向例程，所述例程包括以下步骤: 从端用户接入网络(1c)和无线回程网络(1b)获取(S102)负载信息，所述无线回程网络根据当前网络拓扑为所述端用户接入网络提供回程，所述当前网络拓扑将无线回程网络中的客户端节点(17a，17b，17c，17d)与无线回程网络中的枢纽节点(16a，16b)的枢纽节点部(18a，18b，...，18h)相关联； 将当前网络拓扑与当前性能值相关联(S104)，所述当前性能值取决于获取的负载信息; 提供(S106)新的网络拓扑的估计性能值，客户端节点的至少一个无线链路(I9a、19b、19c、19d)已经根据新的网络拓扑从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部；以及 在所述估计性能值高于所述当前性能值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向(SI 08)所述至少一个无线链路。2.根据权利要求1所述的方法，其中，获取的负载信息包括以下至少一项: 被无线回程网络所回程的端用户接入网络中的端用户终端(11)的比特率； 与所述端用户终端相关联的服务质量QoS信息；以及 端用户接入网络中的资源使用。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述关联步骤还包括: 确定(S104a)从端用户接入网络获取的负载信息和从无线回程网络获取的负载信息之间的关系；以及 由此确定所述当前性能值。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述当前性能值涉及以下至少一项: 所述至少一个无线链路在被重定向前的资源使用； 所述至少一个无线链路在被重定向前的谱效率和/或比特率； 所述至少一个无线链路在被重定向前所述至少一个无线链路对无线回程网络中的其他无线链路的干扰贡献;以及无线回程网络的能耗。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述估计性能值涉及以下至少一项: 所述至少一个无线链路在被重定向后的估计资源使用； 所述至少一个无线链路在被重定向后的谱效率和/或比特率； 所述至少一个无线链路在被重定向后所述至少一个无线链路对无线回程网络中的其他无线链路的干扰贡献； 端用户接入网络和无线回程网络的比特率信息； 端用户接入网络的服务质量QoS信息；以及 端用户接入网络和无线回程网络中的至少一个的能耗。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述客户端节点和所述当前枢纽节点部之间的所述至少一个无线链路的干扰高于预定阈值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向所述至少一个无线链路。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述当前枢纽节点部的当前负载高于预定阈值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向所述至少一个无线链路。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述新的枢纽节点部的当前负载低于预定阈值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向所述至少一个无线链路。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，从所述客户端节点到所述新的枢纽节点部的所述至少一个无线链路所具有的路径增益比从所述客户端节点到所述当前枢纽节点部的所述至少一个无线链路所具有的路径增益差，并且所述新的枢纽节点部所具有的业务负载比所述当前枢纽节点部所具有的业务负载低。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述客户端节点具有到所述当前枢纽节点部的最强路径，并且所述客户端节点具有到所述新的枢纽节点部的次强路径。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，重定向所述至少一个无线链路，以降低所述无线回程网络中的拥塞。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，重定向所述至少一个无线链路包括: 向所述客户端节点、所述当前枢纽节点部和所述新的枢纽节点部中的至少一个发送(SlOSa)与所述新的网络拓扑有关的配置信息。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括: 当提供所述估计性能值时，访问(S106a)从端用户接入网络和无线回程网络历史获取的负载信息的存储值。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述负载信息是从端用户接入网络中的至少一个客户端节点和无线回程网络中的至少两个枢纽节点获取的。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对至少一个客户端节点和至少两个枢纽节点部之间的无线链路的组，重复提供估计性能值的步骤，直到所述估计性能值高于所述当前性能值或发生超时事件。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以固定间隔重复所述重定向例程。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每10ms、每100ms、每IS、每10s、每分钟、每小时、每天或每周重复所述重定向例程。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，枢纽节点实现在宏无线电基站中。19.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，客户端节点实现在微型无线电基站或微微无线电基站中。20.—种用于处理无线回程网络(1b)中的无线链路的网络节点(20)，所述网络节点包括处理单元(21)和非暂时性计算机可读存储介质(23)，所述非暂时性计算机可读存储介质包括指令，所述指令能够被所述处理单元执行使得所述网络节点操作为执行包括以下步骤的重定向例程: 从端用户接入网络和无线回程网络获取负载信息，所述无线回程网络根据当前网络拓扑为所述端用户接入网络提供回程，所述当前网络拓扑将无线回程网络中的客户端节点(17a，17b，17c，17d)与无线回程网络中的枢纽节点(16a，16b)的枢纽节点部(18a，18b，...，18h)相关联； 将当前网络拓扑与当前性能值相关联，所述当前性能值取决于获取的负载信息； 提供新的网络拓扑的估计性能值，客户端节点的至少一个无线链路(19a、19b、19c、19d)已经根据新的网络拓扑从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部；以及 在所述估计性能值高于所述当前性能值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向所述至少一个无线链路。21.根据权利要求20所述的网络节点，其中所述网络节点是演进节点B的一部分。22.—种用于处理无线回程网络(1b)中的无线链路的计算机程序(32)，所述计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码当在网络节点(20)上运行时使所述网络节点执行包括以下步骤的例程: 从端用户接入网络(1c)和无线回程网络(1b)获取(S102)负载信息，所述无线回程网络根据当前网络拓扑为所述端用户接入网络提供回程，所述当前网络拓扑将无线回程网络中的客户端节点(17a，17b，17c，17d)与无线回程网络中的枢纽节点(16a，16b)的枢纽节点部(18a，18b，...，18h)相关联； 将当前网络拓扑与当前性能值相关联(S104)，所述当前性能值取决于获取的负载信息; 提供(S106)新的网络拓扑的估计性能值，客户端节点的至少一个无线链路(I9a、19b、19c、19d)已经根据新的网络拓扑从当前枢纽节点部重定向至新的枢纽节点部；以及 在所述估计性能值高于所述当前性能值的情况下，根据所述新的网络拓扑来重定向(SI 08)所述至少一个无线链路。23.—种计算机程序产品(31)，包括根据权利要求22的计算机程序(32)和存储所述计算机程序的计算机可读装置(33)。
【文档编号】H04W28/00GK106031219SQ201480075565
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年2月17日
【发明人】马丁·赫斯勒, 乔尔·贝里隆德
【申请人】瑞典爱立信有限公司