用于蜂窝式网络负载平衡的方法与系统的制作方法
【专利说明】用于蜂窝式网络负载平衡的方法与系统
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本发明要求2012年6月4日提交的申请号为61/655,375的美国申请的优先权， 且是该申请的非临时申请。通过参考将该申请合并本申请中用于各种目的。
【背景技术】
[0003] 无线蜂窝式部署通常部署于扩大的大都市或局部覆盖区域内。通常情况下，由于 移动用户终端分布不均，网络某一部分的小区会过载，而附近小区却具有可提供网络服务 的过剩无线电信道容量。在这种情况下，对蜂窝式网络进行重新配置，让过载小区中的一些 用户通过所谓的负载平衡进程将其服务小区更改为仍有过剩的附近小区是有益的。
[0004] 尽管动态网络负载平衡这个概念已广为人知，目前的移动网络通常都是在静态下 进行配置和操作的。如果在移动网络中观察到持续的过载，通常的反应是提供新的基站 (小区分裂）以增加区域容量。实时或近实时动态网络配置（又叫做自组织网络）是产业 的演化趋势。
[0005] 用于负载平衡的网络再配置通常需要调节天线的机电参数，且存在重新配置网络 后，小区集群可能不再符合最低区域覆盖范围、移动性或服务标准的风险。这点也可称为创 造了一个覆盖盲区。因此，具有对在将打开覆盖盲区风险降到最低的同时识别用于负载平 衡的最适宜小区的用于负载平衡的系统与方法的需求。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施例包括一种系统和方法，通过所述系统与方法，中央或分布式无线 电资源控制器利用占位的当前与过去测量值及在无线电上最接近的小区的集群的无线电 信道使用情况，来识别何时对指定集群实施负载平衡（LB)。一旦识别后，在监控无线电网络 性能指标的同时调节集群天线配置，以将打开覆盖盲区的风险降到最低。当降低小区占位 与集群的无线电信道利用率不平衡时，该集群可返回到其最初配置。多个实施例可涉及用 于识别集群、计算负载平衡指标、识别负载平衡机会及调节天线的装置、系统与方法。
[0007] 在一个实施例中，一种用于确定蜂窝式网络中小区集群的负载平衡指标并使用所 述负载平衡指标执行负载平衡的系统包括：处理器以及存储有计算机可执行指令的非暂时 性计算机可读介质。经处理器执行时，系统定义小区集群，所述小区集群包括作为负载平衡 操作的目标的目标小区的小区以及多个邻近小区，测量目标小区的使用指标，测量集群中 其余小区的使用指标，并使用目标小区的使用指标以及集群中其余小区的使用指标计算负 载平衡指标。
[0008] 在一个实施例中，计算负载平衡指标包括根据每一各自小区的使用指标计算包括 目标小区的集群内的每一小区的容量值，确定目标小区的容量值以及多个邻近小区中的每 一个小区的容量值之间的多个差值，以及根据所述多个差值计算统计值。统计值可乘以相 对于预定最大占位而被归一化的加权因子。
[0009] 在一个实施例中，根据小区的轮廓峰值总吞吐量确定容量值。在一些实施例中，计 算负载容量（LB)指标根据下文公式执行：
[0010]
【主权项】
1. 一种用于确定蜂窝式网络中小区集群的负载平衡指标并使用所述负载平衡指标执 行负载平衡的系统，所述系统包括： 处理器；以及 存储有计算机可执行指令的非临时性计算机可读介质，所述指令经所述处理器执行时 执行下述方法： 定义小区集群，所述小区集群包括作为负载平衡操作的目标的目标小区与多个邻近小 区； 测量所述目标小区的使用指标； 测量所述集群中其余小区的使用指标；以及 使用所述目标小区的使用指标值与所述集群中其余小区的使用指标值，计算所述负载 平衡指标。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，计算所述负载平衡指标进一步包括： 根据每一单独小区的使用指标，计算包括所述目标小区的所述集群中每一小区的容量 值； 确定所述目标小区的容量值与所述多个邻近小区中每一个的容量值之间的多个差值； 以及 根据所述多个差值计算统计值。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中，存储有计算机可执行指令的所述非暂时性计算 机可读介质进一步包括：当被所述处理器执行时使所述处理器将所述统计值乘以相对于预 定最大占位而被归一化的加权因子的指令。
4. 根据权利要求2所述的系统，其中，所述容量值根据所述小区的轮廓峰值总吞吐量 确定。
5. 根据权利要求2所述的系统，其中，计算所述负载平衡（LB)指标根据如下公式执 行：
其中，为所述目标小区的剩余容量指标，Q为所述集群中除了所述目标小区之外的 第i个小区的剩余容量指标，且N为所述集群中除了所述目标小区之外的小区数量。
6. 根据权利要求1所述的系统，其中，计算所述负载平衡包括： 计算所述集群中其余小区的容量指标值的平均值；以及 计算所述目标小区的剩余容量指标与所述其余小区的容量指标值的平均值之间的比 率。
7. 根据权利要求6所述的系统，其中，存储有计算机可执行指令的所述非暂时性计算 机可读介质进一步包括：当被所述处理器执行时使所述处理器将所述比率缩放为经配置的 最大值从而使所述指标在间隔[〇, 1]内变化的指令。
8. 根据权利要求1所述的系统，其中，针对上行传输和下行传输，分别测量所述目标小 区的使用指标与所述集群中所述其余小区的使用指标，并且 其中，被所述处理器执行的所述方法进一步包括：将所述上行使用指标与所述下行使 用指标相比较，并且使用所述上行使用指标与所述下行使用指标中较小的一个来计算所述 负载平衡指标。
9. 根据权利要求1所述的系统，其中，将所述负载平衡指标与阈值相比较；且当所述负 载平衡指标超过预设值时，对所述目标小区执行负载平衡操作。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中，在负载平衡操作期间，将所述负载平衡指标与 阈值相比较，且当所述负载平衡指标未超过所述阈值时，用于服务所述目标小区的天线返 回至原始配置。
11. 一种用于确定蜂窝式网络中小区集群的负载平衡指标的方法，所述方法包括： 定义小区集群，所述小区集群包括作为负载平衡操作的目标的目标小区与多个邻近小 区； 测量所述目标小区的使用指标； 测量所述集群中其余小区的使用指标；以及 使用所述目标小区的使用指标值与所述集群中其余小区的使用指标值，计算负载平衡 指标。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，计算所述负载平衡指标进一步包括： 根据每一单独小区的使用指标，计算包括所述目标小区的所述集群中每一小区的容量 值； 确定所述目标小区的容量值与所述多个邻近小区中每一个的容量值之间的多个差值； 以及 根据所述多个差值计算统计值。.
13. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括： 将所述统计值乘以相对于预定最大占位而被归一化的加权因子。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中，所述容量值根据所述小区的轮廓峰值总吞吐 量确定。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中，计算所述负载平衡（LB)指标根据如下公式执 行：
其中，为所述目标小区的剩余容量指标，Q为所述集群中除了所述目标小区之外的 第i个小区的剩余容量指标，且N为所述集群中除了所述目标小区之外的小区数量。
16. 根据权利要求11所述的方法，其中，计算所述负载平衡包括： 计算所述集群中其余小区的容量指标值的平均值；以及 计算所述目标小区的剩余容量指标与所述其余小区的容量指标值的平均值之间的比 率。
17. 根据权利要求11所述的方法，其中，针对上行传输和下行传输，分别测量所述目标 小区的使用指标与所述集群中所述其余小区的使用指标，并且 其中，所述方法进一步包括：将所述上行使用指标与所述下行使用指标相比较，并且使 用所述上行使用指标与所述下行使用指标中较小的一个来计算所述负载平衡指标。
18. -种存储有计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令当被处理器 执行时执行下述方法： 定义小区集群，所述小区集群包括作为负载平衡操作的目标的目标小区与多个邻近小 区； 测量所述目标小区的使用指标； 测量所述集群中其余小区的使用指标； 使用所述目标小区的使用指标值与所述集群中其余小区的使用指标值，计算负载平衡 指标。
19. 根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，计算所述负载平衡指标 进一步包括： 根据每一单独小区的使用指标，计算包括所述目标小区的所述集群中每一小区的容量 值； 确定所述目标小区的容量值与所述多个邻近小区中的每一个的容量值之间的多个差 值；以及 根据所述多个差值计算统计值。
20. 根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中，计算所述负载平衡指标 进一步包括： 计算所述集群中其余小区的容量指标值的平均值；以及 计算所述目标小区的剩余容量指标与所述其余小区的容量指标值的平均值之间的比 率。
【专利摘要】本发明的实施例包括一种系统与方法，通过所述系统与方法，中央或分布式无线电资源控制器利用占位的当前与过去测量值及在无线电上最接近的小区的集群的无线电信道使用情况，来识别何时对指定集群实施负载平衡。滤波器可用于数据以识别负载平衡机会。一旦识别后，在监控无线电网络性能指标的同时反复调节集群天线配置，以将打开覆盖盲区的风险降到最低。
【IPC分类】H04W24-02, H04W28-08
【公开号】CN104584622
【申请号】CN201380029659
【发明人】杰弗里·哈瑞
【申请人】伊甸石通信股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年6月4日
【公告号】EP2856794A1, US20130324076, US20150189550, WO2013184719A1