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CN103004264B - 基于扇区负载和信号质量测量的负载平衡 - Google Patents

基于扇区负载和信号质量测量的负载平衡 Download PDF

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CN103004264B CN201180031539.8A CN201180031539A CN103004264B CN 103004264 B CN103004264 B CN 103004264B CN 201180031539 A CN201180031539 A CN 201180031539A CN 103004264 B CN103004264 B CN 103004264B
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Abstract

一种在无线网络中通信的方法包括：接收无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，该方法还包括：接收这些扇区的导频信号信道质量值，并基于有效负载值和导频信号信道质量值，为该接入终端选择服务扇区。

Description

基于扇区负载和信号质量测量的负载平衡
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求享受2010年6月25日提交的、题目为LoadBalancingInWirelessNetworks的美国临时专利申请No.61/358,539的权益，故以引用方式将其全部内容明确地并入本文。
技术领域
概括地说，本发明的方面涉及无线通信系统，具体地说，本发明的方面涉及诸如EVDO、HSPA和LTE网络之类的无线网络中的负载平衡。
背景技术
已广泛地部署无线通信网络，以便提供各种通信服务，例如语音、视频、分组数据、消息、广播等等。这些无线网络可以是能通过共享可用的网络资源，来支持多个用户的多址网络。这类多址网络的示例包括码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交FDMA（OFDMA）网络和单载波FDMA（SC-FDMA）网络。
无线通信网络可以包括能支持多个用户设备（UE）或接入终端（AT）的通信的多个基站。UE或者AT可以分散于网络之中。每一个基站可以在任何给定时刻服务一个或多个UE或AT。UE或AT可以通过下行链路和上行链路与基站进行通信。下行链路（或前向链路）是指从基站到UE或AT的通信链路，上行链路（或反向链路）是指从UE或AT到基站的通信链路。
基站可以在下行链路上向UE或AT发送数据和控制信息，和/或在上行链路上从UE或AT接收数据和控制信息。在下行链路上，来自基站的传输可能遭遇由于来自邻居基站的传输或者来自其它无线射频（RF）发射机的传输所造成的干扰。在上行链路上，来自UE或AT的传输可能遭遇来自与邻居基站进行通信的其它UE或AT或者来自其它无线RF发射机的上行链路传输的干扰。这种干扰可以使下行链路和上行链路上的性能下降。
此外，虽然高负载扇区可能具有轻微负载的邻居，但当前服务器选择解决方案通常并不考虑邻居小区的负载。相反，当前解决方案是基于纯粹的下行链路信道质量。
随着移动宽带接入需求的继续增长，访问远距离无线通信网络的UE或AT越多，并且在社区中部署的短距离无线系统越多，干扰和拥塞网络的可能性就会增加。继续提升UMTS技术的研究和开发，不仅满足移动宽带接入的增长要求，而且提升和增强用户移动通信的体验。
发明内容
根据本发明的一些方面，一种在无线网络中通信的方法包括：接收所述无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，该方法还包括：接收这些扇区的导频信号信道质量值，基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
根据本发明的一些方面，一种在无线网络中通信的方法包括：在接入终端处接收所述无线网络的可接入扇区的有效负载值。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，该方法还包括：识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值。此外，该方法还包括：基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的通信的装置包括：用于接收所述无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值的模块。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，该装置还包括：用于接收这些扇区的导频信号信道质量值的模块。此外，该装置还包括：用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些扇区中为所述接入终端选择服务扇区的模块。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的通信的装置包括：用于在接入终端处接收所述无线网络的可接入扇区的有效负载值的模块。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，该装置还包括：用于识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值的模块。此外，该装置还包括：用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区的模块。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的通信的装置包括存储器和耦接到所述存储器的至少一个处理器。所述处理器配置为：接收所述无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，所述处理器还配置为：接收这些扇区的导频信号信道质量值。此外，所述处理器还配置为：基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的通信的装置包括存储器和耦接到所述存储器的至少一个处理器。所述处理器配置为：在接入终端处接收所述无线网络的可接入扇区的有效负载值。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，所述处理器还配置为：识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值。此外，所述处理器还配置为：基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的无线通信的计算机程序产品包括其上记录有非临时性程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括：用于接收所述无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值的程序代码。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，所述程序代码还包括：用于接收这些扇区的导频信号信道质量值的程序代码。此外，所述程序代码还包括：用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些扇区中为所述接入终端选择服务扇区的程序代码。
根据本发明的一些方面，一种用于无线网络中的无线通信的计算机程序产品包括其上记录有非临时性程序代码的计算机可读介质。所述程序代码包括：用于在接入终端处接收所述无线网络的可接入扇区的有效负载值的程序代码。有效负载值表示这些扇区上的有效负载。此外，所述程序代码还包括：用于识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值的程序代码。此外，所述程序代码还包括：用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从这些可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区的程序代码。
为了更好地理解下面的具体实施方式，上面对本发明的特征和技术优点进行了相当程度地总体概括。下面将描述本发明的其它特征和优点。本领域普通技术人员应当理解的是，可以将所公开的内容容易地使用成用于修改或设计执行本发明的相同目的的其它结构的基础。此外，本领域普通技术人员还应认识到，这些等同的构造并不脱离如所附权利要求书阐述的本发明的内容。当结合附图来考虑下面的具体实施方式时，将能更好地理解被认为是本发明的特性的新颖特征（关于它们的组织和操作方法），以及另外的对象和优点。但是，应当明确理解的是，提供这些附图中的每一个仅仅是用于说明和描述目的，而不是用作为规定本发明的限制。
附图说明
通过下面结合附图给出的详细描述，本发明的特征、本质和优点将变得更加显而易见，其中贯穿所有附图的相同附图标记表示相同的部件。
图1是概念性地描绘一种电信系统的示例的框图。
图2是描绘用于实现无线网络中的负载平衡的方法的框图。
图3是描绘用于在无线网络中进行通信的方法的框图。
图4是概念性地描绘根据本发明的一个方面所配置的基站/演进节点B（eNodeB）和UE的设计方案的框图。
图5根据本发明的一些方面，示出了一种示例性无线通信系统。
图6根据本发明的一些方面，描绘了何时从基站控制器向基站收发机传输扇区载波的有效负载度量。
具体实施方式
下面结合附图描述的具体实施方式，仅仅旨在对各种配置进行描述，而不是旨在表示仅在这些配置中才可以实现本申请所描述的概念。为了对各种概念有一个透彻理解，具体实施方式包括特定的细节。但是，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，可以在不使用这些特定细节的情况下实现这些概念。在一些实例中，为了避免对这些概念造成模糊，公知的结构和组件以框图形式示出。
本申请所描述的技术可以用于各种无线通信网络，比如码分多址（CDMA）网络、时分多址（TDMA）网络、频分多址（FDMA）网络、正交FDMA（OFDMA）网络、单载波FDMA（SC-FDMA）网络等等。术语“网络”和“系统”经常可以交换使用。CDMA网络可以实现诸如通用陆地无线接入（UTRA）、CDMA2000等等之类的无线技术。UTRA包括宽带CDMA（W-CDMA）和低码片速率（LCR）。CDMA2000覆盖IS-2000、IS-95和IS-856标准。IS-856通常称为1xEV-DO、高速分组数据（HRPD）等等。演进数据优化（EV-DO）是由第三代合作伙伴计划2作为CDMA2000系列的一部分发布的电信标准。EV-DO有助于在无线网络中实现高数据速率。EV-DO已经历了几代演进，其的一些修订提供了使用时分多址（TDMA）原则的前向链路，以便在多个载波（音调）上发送数据子流。
TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统（GSM）之类的无线技术。OFDMA网络可以实现诸如演进的UTRA（E-UTRA）、IEEE802.11、IEEE802.16、IEEE802.20、等等之类的无线技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统（UMTS）的一部分。长期演进（LTE）是UMTS的采用E-UTRA的即将发布版。在来自名为“第三代合作伙伴计划”（3GPP）的组织的文档中描述了UTRA、E-UTRA、GSM、UMTS和LTE。在来自名为“第三代合作伙伴计划2”（3GPP2）的组织的文档中描述了CDMA2000。这些各种无线技术和标准是本领域所已知的。为了清楚说明起见，下面针对LTE来描述这些技术的某些方面，在下面的大多描述中使用这种LTE术语。
图1示出了一种无线通信网络100，其可以是LTE-A网络，其中在该网络中可以实现负载平衡。无线网络100包括多个演进节点B（eNodeB）110和其它网络实体。eNodeB可以是与UE进行通信的站，其还可以称为基站、基站收发机（BTS）、节点B、基站控制器（BSC）、接入点等等。每一个eNodeB110可以为特定的地理区域提供通信覆盖。在3GPP中，根据术语“小区”使用的上下文，术语“小区”可以指代eNodeB的该特定地理覆盖区域和/或服务该覆盖区域的eNodeB子系统。
为了提高系统容量，可以将基站或者eNodeB的整个覆盖区域划分成多个（例如，三个）更小区域。每一个更小区域可以由各自的基站子系统进行服务。在3GPP中，术语“小区”可以指代基站的最小覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的基站子系统。在3GPP2中，术语“扇区”或者“小区-扇区”可以指代基站的最小覆盖区域和/或服务于该覆盖区域的基站子系统。为了清楚说明起见，在下面的描述中使用“扇区”的3GPP2概念。基站可以支持一个或多个（例如，三个）扇区。
eNodeB可以为宏小区、微微小区、毫微微小区和/或其它类型的小区提供通信覆盖。通常，宏小区覆盖相对较大的地理区域（例如，半径几个公里），其允许与网络提供商具有服务预订的UE能不受限制地接入。通常，微微小区覆盖相对较小的地理区域，其允许与网络提供商具有服务预订的UE能不受限制地接入。此外，毫微微小区通常覆盖相对较小的地理区域（例如，家庭），除不受限制的接入之外，其还向与该毫微微小区具有关联的UE（例如，闭合用户群（CSG）中的UE、用于家庭中的用户的UE等等）提供受限制的接入。用于宏小区的eNodeB可以称为宏eNodeB。用于微微小区的eNodeB可以称为微微eNodeB。此外，用于毫微微小区的eNodeB可以称为毫微微eNodeB或家庭eNodeB。在图1所示的示例中，eNodeB110a、110b和110c分别是用于宏小区102a、102b和102c的宏eNodeB。eNodeB110x是用于微微小区102x的微微eNodeB。此外，eNodeB110y和110z分别是用于毫微微小区102y和102z的毫微微eNodeB。eNodeB可以支持一个或多个（例如，两个、三个、四个等等）小区。
此外，无线网络100还可以包括中继站。中继站是从上游站（例如，eNodeB、UE等等）接收数据和/或其它信息的传输，并向下游站（例如，UE或eNodeB）发送该数据和/或其它信息的传输的站。此外，中继站还可以是对其它UE的传输进行中继的UE。在图1所示的示例中，中继站110r可以与eNodeB110a和UE120r进行通信，以便有助于实现eNodeB110a和UE120r之间的通信。中继站还可以称为中继eNodeB、中继等等。
无线网络100可以是包括不同类型的eNodeB（例如，宏eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继等等）的异构网络。这些不同类型的eNodeB可以具有不同的发射功率电平、不同的覆盖区域和对于无线网络100中的干扰具有不同的影响。例如，宏eNodeB可以具有较高的发射功率电平（例如，20瓦），而微微eNodeB、毫微微eNodeB和中继站可以具有较低的发射功率电平（例如，1瓦）。
网络控制器130可以耦接到一组eNodeB110，并为这些eNodeB110提供协调和控制。网络控制器130可以通过回程来与eNodeB110进行通信。eNodeB110还可以彼此之间进行通信，例如，直接通信或者通过无线回程或有线回程来间接通信。
UE120分散于整个无线网络100中，每一个UE可以是静止的，也可以是移动的。UE还可以称为终端、移动站、用户单元、接入终端（AT）、站等等。UE可以是蜂窝电话、个人数字助理（PDA）、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路（WLL）站、平板计算机等等。UE能够与宏eNodeB、微微eNodeB、毫微微eNodeB、中继站等等进行通信。在图1中，具有双箭头的实线指示UE和服务eNodeB（其是指定在下行链路和/或上行链路上服务该UE的eNodeB）之间的期望传输。具有双箭头的虚线指示UE和eNodeB之间的干扰传输。
图4示出了基站/eNodeB110和UE120的设计方案的框图，其中基站/eNodeB110和UE120可以是图1中的基站/eNodeB里的一个和图1中的UE里的一个。基站110可以是图1中的宏eNodeB110c，UE120可以是UE120y。基站110还可以是某种其它类型的基站。基站110可以装备有天线434a到434t，UE120可以装备有天线452a到452r。
在基站110，发射处理器420可以从数据源412接收数据，从控制器/处理器440接收控制信息。控制信息可以是用于PBCH、PCFICH、PHICH、PDCCH等等。数据可以是用于PDSCH等等。处理器420可以对数据和控制信息进行处理（例如，编码和符号映射），以分别获得数据符号和控制符号。处理器420还可以生成参考符号（例如，用于PSS、SSS）和特定于小区的参考信号。发射（TX）多输入多输出（MIMO）处理器430可以对这些数据符号、控制符号和/或参考符号（如果有的话）进行空间处理（例如，预编码），并向调制器（MOD）432a到432t提供输出符号流。每一个调制器432可以处理各自的输出符号流（例如，用于OFDM等），以获得输出采样流。每一个调制器432可以进一步处理（例如，转换成模拟信号、放大、滤波和上变频）输出采样流，以获得下行链路信号。来自调制器432a到432t的下行链路信号可以分别通过天线434a到434t进行发射。
在UE120，天线452a到452r可以从基站110接收下行链路信号，并分别将接收的信号提供给解调器（DEMOD）454a到454r。每一个解调器454可以调节（例如，滤波、放大、下变频和数字化）各自接收的信号，以获得输入采样。每一个解调器454还可以进一步处理这些输入采样（例如，用于OFDM等），以获得接收的符号。MIMO检测器456可以从所有解调器454a到454r获得接收的符号，对接收的符号执行MIMO检测（如果有的话），并提供检测的符号。接收处理器458可以处理（例如，解调、解交织和解码）检测到的符号，向数据宿460提供针对UE120的解码后数据，向控制器/处理器480提供解码后的控制信息。
在上行链路上，在UE120，发射处理器464可以从数据源462接收（例如，用于PUSCH的）数据，从控制器/处理器480接收（例如，用于PUCCH的）控制信息，并对该数据和控制信息进行处理。此外，处理器464还可以生成用于参考信号的参考符号。来自发射处理器464的符号可以由TXMIMO处理器466进行预编码（如果有的话），由调制器454a到454r进行进一步处理（例如，用于SC-FDM等等），并发送回基站110。在基站110，来自UE120的上行链路信号可以由天线434进行接收，由解调器432进行处理，由MIMO检测器436进行检测（如果有的话），由接收处理器438进行进一步处理，以获得UE120发送的解码后的数据和控制信息。处理器438可以向数据宿439提供解码后的数据，向控制器/处理器440提供解码后的控制信息。例如，基站110可以通过X2接口441，向其它基站发送消息。
控制器/处理器440和480可以分别指导基站110和UE120的操作。基站110处的处理器440和/或其它处理器和模块，可以执行或指导本申请所描述的技术的各种处理的实现。此外，UE120和eNodeB110处的处理器440、480和/或其它处理器和模块也可以执行或指导图2和图3的方法流程图中所示的功能模块和/或本申请所描述的技术的其它处理。存储器442和482可以分别存储用于基站110和UE120的数据和程序代码。调度器444可以调度UE在下行链路和/或上行链路上进行数据传输。
图5示出了用于EVDO网络，而不是LTE网络的根据本发明的一些方面的示例性无线通信系统500。为了说明目的，图5示出了远程单元（或者AT）520、基站收发机（BTS）/基站510和基站控制器（或BSC）530。应当认识到，无线通信系统可以具有多个更多的远程单元BTS和基站控制器。例如，远程单元520可以是个人数字助理（PDA）、智能电话、蜂窝电话、膝上型计算机、上网本计算机、桌面型计算机、媒体扩增器设备、平板计算机和媒体机顶盒，其中在各个方面，远程单元520提供用于将一些技术并入到诸如演进数据优化（EVDO）之类的无线宽带技术的功能，如下面所进一步描述的。可以使用存储到计算机可读介质的可执行代码来实现下面所更详细描述的功能，其中该计算机可读介质是远程单元520的一部分，也可以与远程单元520分离。图5示出了从基站510到远程单元520的前向链路信号580，以及从远程单元520到基站510的反向链路信号590。
BSC530和/或BSC530处的其它处理器和模块，可以执行或指导用于本申请所描述的技术的各种处理的执行。此外，AT520、BTS510、BSC530和包括的处理器和模块，还可以执行或指导图2和图3的方法流程图中所描绘的功能模块的执行，和/或用于本申请所描述的技术的其它处理。
此外，下面的示例特定地指代EVDO网络中的组件，但本发明的方面的保护范围并不受此限制。例如，下面所描述的很多特征可适合用于不同于EVDO系统的系统，例如，使用通用移动电信系统（UMTS）、全球移动通信系统/GSM演进的增强数据速率（GSM/EDGE）、长期演进（LTE）、改进的LTE等等的系统。
负载平衡
描述了用于执行服务器选择，以平衡无线通信系统中的扇区的负载的网络负载平衡（NLB）技术或处理。服务器选择指代用于为终端或接入终端（AT）选择服务扇区或小区的处理。在一些方面，可以在诸如A、B、Re10和改进DO网络之类的EV-DO修订上实现该负载平衡处理，但该处理可等同地适用于诸如HSPA和LTE（例如，单载波和多载波LTE）之类的其它网络。虽然描述了单载波设备和网络，但多载波设备和网络也可以使用本申请所公开的示例性方面。
如上面所先前描述的，AT可以分布在整个系统或网络之中，每一个扇区可以在其覆盖区域之中具有任意数量的AT。一些扇区可以包括多个AT，其可以是高负载的，而一些其它扇区可以包括几个AT，其可以是轻负载的。在多个实例中，高负载的扇区可以与一个或多个轻负载的扇区相邻（例如，被其包围）。
在一些方面，可以执行网络负载平衡来将一些AT从高负载的扇区移到轻负载的扇区，以便提高所有受影响AT以及该系统的性能。可以基于多种设计方案来执行网络负载平衡，这可以取决于可用于向AT发送服务器选择信息的信令消息，服务器选择是由AT或UE执行（即，设备驱动的）还是由网络实体（例如，eNodeB110、BTS510或基站控制器530）执行（即，网络引起的）、和/或其它因素。
如果网络负载平衡（NLB）造成了上行链路-下行链路失衡，则其可以通过调整上行链路信道的增益来解决。当在网络层级（eNodeB、BSC和BTS）和在接入终端（AT）或UE层级处实现网络负载平衡处理时，则当AT处于这里所描述的网络负载平衡模式时，该AT可能潜在地没有由具有最强下行链路导频的小区/扇区进行服务。所选择的下行链路可能在信号强度上更弱，并且与该小区/扇区的对称上行链路可能也相应地较弱。为了解决相应的较弱上行链路，可以对AT使用来发送与服务扇区/小区选择有关的信号的上行链路信道的增益，以及用于来自所选定的服务扇区/小区的传输的任何反馈进行提升，以达到新的期望的服务扇区/小区。
在一些方面，在下面的等等状况条件下，可能期望实现网络引起的或驱动的网络负载平衡：
·当基站控制器（BSC）确定该AT在将执行网络负载平衡的载波上不具有延迟敏感流，只具有吞吐量敏感流时。
·当BSC确定该AT在考虑网络负载平衡的载波上处于与多个小区的软切换中，并且其在每一个小区中具有在该当前时间可能在这些载波上潜在地接收服务的一个扇区。
·当BSC确定多载波AT可以在不同的载波上从不同的小区/扇区接收服务，即，其不受到在所有载波上从同一小区/扇区接收服务的约束。
·当BSC确定AT不支持从网络接收包含相对扇区负载信息的指示，以便由该AT在负载平衡时使用。
·当BSC确定可以请求AT针对该AT从其接收服务的扇区发送的导频，向网络更新最当前的信噪比时。
在一些方面，可以基于诸如输入吞吐量敏感（TS）流所观测的扇区载波上的有效负载（Neff）之类的度量、并且基于扇区中的活动AT以及它们的导频强度或者导频信号信道质量值，来执行服务器选择。这些度量是网络负载平衡处理的输入。Neff度量可以捕获或者说明诸如扇区载波中的多个现有吞吐量敏感流（其对诸如时间、频率等等之类的调度器资源进行竞争（例如，它们在BTS缓存中具有要发送的数据））之类的考量。此外，Neff度量还可以考虑可用的调度器资源，其中这些资源针对该扇区中的任何保留的调度器资源（例如，为控制信道保留的资源等等）进行了归一化。例如，如果保留了一个循环中的“m”个单元之中的“n”个调度器时间单元，则应用的归一化因子为m/(m-n)。此外，Neff度量考虑了用于一个流的调度器公平度量的不同优选权重。Neff可以是用于确定输入的吞吐量敏感流为接入可用的调度器资源面对多少竞争的代理。在一些方面，该有效负载（Neff）还可以说明控制信道开销。
可以在基站收发机处计算Neff度量，并针对网络引起的负载平衡，将其转发给基站控制器，或者针对设备引起的负载平衡，将其转发给AT。在一些方面，可以定期地计算Neff度量，并且例如可以使用时间常量等于500个传输单元的单极有限冲激响应（IIR）滤波器对该定期计算的Neff度量进行过滤。来自滤波器的Neff度量的这些定期采样可以用于网络负载平衡处理。
基站收发机（BTS）可以获取用于网络负载平衡（NLB）的有效负载度量，并且决定何时和如何向基站控制器（BSC）发送该有效负载度量。在一些方面，当有效负载度量发生“明显足够改变”时，BTS可以向BSC传送有效负载。在一些方面，BTS可以将来自BTS中的不同扇区的有效负载度量进行聚合，以减少向BSC传输的消息大小和频率。
如上所述，从基站收发机（BTS）向基站控制器（BSC）或者AT传输有效负载。在一些方面，可以从BTS向BSC传输有效负载，并且随后BSC将这些BTS之中的有效负载值进行聚合，并将所聚合的值传输给AT。在一些方面，可以使用Neff值的改变来确定何时从BTS向BSC传输Neff。例如，当Neff与前一次发送的值相差+/-XdB时，可以传输Neff，其中X可以是选定的值，或者基于计算的有效负载值所确定的值。
在图6所示的示例中，将Neff从方框605处的4.5dB的值改变转换成方框600处的5.0dB，其中X是0.5dB增加。同样，将Neff从方框605处的4.5dB的值改变转换成方框610处的4.0dB，其中X是0.5dB减少。无论从Neff的4.5dB的值增加或者减少0.25dB，都不导致Neff向BSC或者AT的传输。因此，Neff停留在方框605，其中对于一些滞后，这些框覆盖4.0和5.0周围的四分之一dB单位的改变。BTS配置为检测所有Neff可更新改变，并将它们传输给BSC。在一些方面，BTS使用诸如控制路径之类的可靠路径而不是数据路径来从BTS向BSC传输扇区载波度量（例如，Neff）。
BSC接收和存储由所有扇区载波从所有BTS传输的扇区载波度量（例如，Neff）。在一些方面，在BSC中可以使用主处理器，其中该BSC与所有BTS和作为主要度量数据仓库或度量数据库的所有BSC呼叫处理实体具有通信链路。由于BTS可以只向一个位置发送信息，因此主处理器可以充当用于整个BSC的代理，并且可以提供提高的回程效率。在一些方面，针对设备或AT驱动的网络负载平衡，例如，主处理器可以配置为将所有BTS之中的Neff度量进行聚合，并且将信息在BTS之间进行交叉连接。主处理器可以具有到该BSC中的所有呼叫处理实体/处理器的通信链路。
当BSC的呼叫处理实体/处理器和持有前述的度量数据库的主处理器之间的实时存取中存在较长时延时，可以通过数据库同步使这些度量（例如，Neff）在所有呼叫处理处理器中本地可用。可以将该同步设置为按照可配置的周期发生。例如，当度量改变时，可能发生同步。在一些方面，该同步可以只包括在该时段期间内改变的度量，为了效率起见，可以对它们进行排列和更新（即，不进行完全的数据库转储）。
呼叫处理BSC处理器中的本地可用的存储，可以位于对于所有呼叫处理存取来说公共的存储器模块，并且其可以是基于拉模式，其中在该模式中，存在单一的存储点，并且呼叫处理实体按需获得信息。不将该信息推到在该时刻不需要此信息的那些呼叫处理实体。存储器模块可以是基于单一写多次读体系结构，并且为了效率起见，其可以使用双缓冲而不是信号灯（Semaphore）保护。
如上所述，可以基于输入吞吐量敏感（TS）流所观测的扇区载波上的有效负载（Neff）、并且基于扇区中的活动AT以及它们的导频强度或者导频信号信道质量值，来执行服务器选择。表示扇区中的活动AT和它们的导频强度或者导频信号信道质量值的度量，可以在例如状况改变时由AT向BSC报告。在一些方面，BSC定期地请求最新的导频强度或者定期地报告信号信道质量值，例如每4秒（即，导频强度更新周期）。随后，BSC存储所报告的导频的导频强度，以便由网络负载平衡处理使用。在一些方面，如果请求的导频强度报告导致AT可以从其接收服务的扇区集的改变，则首先执行有关的呼叫处理，其后执行网络负载平衡处理。在一些方面，针对网络负载平衡处理的输入是导频信道质量（例如，信噪比（SNR））。因此，可以基于导频信噪比（SNR）结合Neff，为AT选择服务扇区。在一些方面，可以如下所示地计算SNR：
SNR(dB)=(Ec/Io)/(1-Ec/Io)；
其中，Ec/Io是AT向BSC报告的导频强度，并且其是每码片的能量与总的接收功率之比。
在涉及多载波AT的网络驱动的网络负载平衡处理中，例如，针对向该AT分配的载波中的每一个，BSC独立地运行下面的网络负载平衡处理。在一些方面，该处理是以下面的事件为条件：该AT可以在这些载波中的每一个上从不同的小区/扇区接收服务。否则，BSC可以不针对这些AT执行网络负载平衡。
在一些方面，空中链路或者无线接入技术（例如，多载波HSPA）可能不允许该AT在载波之间指向不同的扇区。在该情况下，即使可以针对每一个载波单独地计算适宜性（suitability）度量，例如，载波1中的扇区A，例如，载波2中的扇区B也可以与当前服务扇区相比更佳。虽然在一些无线接入技术中，可以从例如多载波HSPA系统中的不同扇区和不同载波对AT进行服务，例如，即使适宜性度量可能在其它方面建议，也可以在所有载波上从同一扇区对该AT进行服务。在该情况下，该准则可以是基于适宜性度量结合其它功能。
在一些方面，例如，第一系统可以部署在第一带宽（例如，10MHz），并且第二系统部署在第二带宽（例如，5MHz）的多载波和单载波LTE，可以将有效负载（Neff）归一化到带宽。例如，如果10MHz系统和5MHz系统的有效负载（Neff）相同，则可以期望或者可能的是，10MHz系统是更轻负载的并且被选择，而不是5MHz系统。
在一些方面，BSC确定请求AT进行导频强度报告的能力，以便获得最新值。BSC可以在活跃集改变和/或Neff更新期间，针对AT运行网络负载平衡评估。AT可以维持一组能对该AT进行服务的候选扇区，其中该组扇区可以称为活跃集。BSC针对给定AT的呼叫处理实体可以定期地检查BSC数据库中的Neff更新，即，网络负载平衡周期。例如，BSC呼叫处理实体可以每2秒检查一次。
在一些方面，BSC可以定期地针对网络负载平衡候选来请求导频强度报告，并且记录所更新的导频强度。例如，可以每四秒发送一次该请求，并且可以针对每一个AT来独立地运行一个定时器。
网络负载平衡处理的执行在本质上可以是分布的。例如，导频强度请求定时器和网络负载平衡候选评估定时器可以是特定于AT的，以便在AT之间的网络负载平衡操作中引入时间随机性，并且避免在反馈环（Neff更新）响应之前，在小区/扇区与小区/扇区之间发生大的摇摆（swing）。
在一些方面，具有最高导频信号与噪声比（SNR）的扇区/小区可以位于允许该AT为服务所选择的那些扇区/小区之间。扇区的选择可以是基于通过导频信号与噪声比和Neff之间的差值（即，导频SNR-Neff（dB））所给出的适宜性度量。例如，该适宜性度量差值可以是2dB。例如，在每一个定期评估实例中，确定当前服务扇区/小区和具有最高适宜性度量的扇区/小区。
如果在评估实例中当前服务小区/扇区和具有最高适宜性度量的小区/扇区的导频SNR低于门限（其指示用于从其选择的整体较差的下行链路集），则AT的服务器选择机制可以在所有可用的扇区/小区之间进行选择或选定，并且网络可能不会不允许任何扇区/小区。在一些方面，当前服务扇区/小区可以是评估实例中具有最高适宜性度量的扇区/小区。在该情况下，AT可以继续选择该当前服务扇区/小区。
否则，如果满足下面状况中的任意一个：最高适宜性度量超过当前服务扇区/小区的该度量某个门限值，或者当前服务扇区/小区的导频SNR低于门限值，则可以禁止该AT选择导频信道质量（例如，SNR）超过具有最高适宜性度量的扇区/小区的导频信道质量（例如，SNR）的那些扇区/小区。可以通过实现从那些扇区/小区向该AT的反馈来完成该特征，其中该反馈指示不能满足该AT针对服务对这些扇区/小区的选择。如果不满足这些条件，则允许AT继续选择其当前服务扇区/小区。
当在任何载波上增加延迟敏感流，并且网络负载平衡处于从该AT为服务进行的选择中、在该载波上排除了扇区的一个子集的模式，则网络可能不会不允许该AT选择任何扇区/小区来进行服务。受到这些状况影响的AT不再是该载波上的网络负载平衡候选，直到去除该延迟敏感流为止。
在AT驱动的网络负载平衡处理中，如果BSC确定给定的AT支持从网络接收包含相对扇区负载信息的指示，并且该AT可以使用该信息来独立地实现负载平衡，则BSC可以不实现前面的部分中所描述的网络驱动的网络负载平衡处理。相反，如果在系统中存在着支持AT驱动的网络负载平衡处理的这些AT，则BSC可以指导BTS在其每一个扇区上广播负载信息消息。在一个扇区上发送的消息可以包含其负载信息，以及其邻居的负载信息。
广播负载信息消息可以包括诸如LoadingAdjust（负载调整）和NeighborSectorLoadingAdjust（邻居扇区负载调整）之类的字段。LoadingAdjust字段承担当前扇区的负载调整，并且其可以用分贝（dB）的单位，例如0.5dB。NeighborSectorLoadingAdjust可以是当前扇区的邻居的负载调整，其可以用分贝（dB）的单位，例如0.5dB。
如果在AT为了服务与网络进行连接之前，在来自扇区的任何控制消息（其可以是广播的）中向该AT通知了邻居扇区的列表，则网络和该AT可以因此同意对该负载信息消息中的NeighborSectorLoadingAdjust字段的已排序列表，与前述的控制消息中的邻居的已排序列表进行配对。这可以通过避免与LoadingAdjust相关联的邻居扇区标识符，来减少定期通过空中进行传输的消息开销。
可以如下所示地传输LoadingAdjust和NeighborSectorLoadingAdjust：
使扇区s1，s2，…，si，…，sN映射到Neff_1，Neff_2，…，Neff_i，…Neff_N-
使扇区sr具有最小Neff，Neff_r=min(Neff_i，对于从1到N的所有i)
扇区si的LoadingAdjust=10*log10(Neff_i/Neff_r)
BSC可以将用于给定扇区和其邻居的LoadingAdjust值转发给BTS。BSC从多个BTS接收Neff度量，如先前在网络驱动的网络负载平衡的上下文中所解释的。BSC使用该信息来定期地更新每一个BTS，以便设置自从前一更新之后的时间间隔中所捕获的用于该BTS的扇区和其邻居的LoadInformation消息中的LoadingAdjust值。BTS可以对NeighborSectorLoadAdjust进行排序，并且可以更新发送的下一个LoadInformation消息中的值。此外，BTS还可以在广播控制分组中发送LoadInformation消息。
负载信息消息可以是更低优先级消息，如果负载信息消息与其它更高优先级消息一起不增加消息大小以需要额外量的消息分组，则可以发送负载信息消息。负载信息消息可以是目标针对于处于连接模式并且不是处于睡眠模式的AT。处于睡眠模式，并且唤醒以监听来自网络的控制传输的那些AT，可以不被请求停留在唤醒与通常所需要的相比更长时间，只是接收该消息，其中这对于处于该状态的AT来说是多余的。
图2是描绘用于在无线网络中实现负载平衡的方法或处理的框图。该处理开始于方框202，其中在202，接收用于无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值。有效负载值可以表示这些扇区上的有效负载。在方框204，接收这些扇区的导频信号信道质量值。最后，在方框206，基于有效负载值和导频信号信道质量值，从这些扇区中为该接入终端选择服务扇区
图3是描绘用于无线网络中的通信的方法或处理的框图。该处理开始于方框302，其中在302，在接入终端处接收用于该无线网络的可接入扇区的有效负载值。有效负载值可以表示这些扇区上的有效负载。在方框304，识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值。最后，在方框306，基于有效负载值和导频信号信道质量值，从这些可接入扇区中为该接入终端选择服务扇区。
在一种配置中，被配置进行无线通信的eNodeB110或BSC530包括：用于接收无线网络的接入终端可接入的扇区的有效负载值的模块。在一个方面，该接收模块可以是配置为执行该接收模块所陈述的功能的控制器处理器440和存储器442、接收处理器438、解调器432a-432t和天线434a-t。此外，eNodeB110或BSC530还配置为包括：用于接收这些扇区的导频信号信道质量值的模块。在一个方面，这些接收模块可以是配置为执行这些接收模块所陈述的功能的控制器处理器440和存储器442、接收处理器438、解调器432a-432t和天线434a-t。此外，eNodeB110或BSC530还配置为包括：用于基于有效负载值和导频信号信道质量值，为接入终端选择服务扇区的模块。在一个方面，所述选择模块可以是配置为执行该选择模块所陈述的功能的控制器处理器440和存储器442。在另一个方面，前述的模块可以是被配置为执行这些前述模块所陈述的功能的模块或任何装置。
在一种配置中，被配置进行无线通信的UE120或AT520包括：用于在接入终端处接收用于无线网络的可接入扇区的有效负载值的模块。在一个方面，该接收模块可以是配置为执行该接收模块所陈述的功能的控制器/处理器480和存储器482、接收处理器458、解调器454a-454r和天线452a-r。此外，UE120或AT520还配置为包括用于识别这些可接入扇区的导频信号信道质量值的模块。在一个方面，该识别模块可以是配置为执行该识别模块所陈述的功能的控制器/处理器480和存储器482。此外，UE120或AT520还配置为包括用于基于有效负载值和导频信号信道质量值，为该接入终端选择服务扇区的模块。在一个方面，该选择模块可以是配置为执行该选择模块所陈述的功能的控制器/处理器480和存储器482。在另一个方面，前述的模块可以是被配置为执行这些前述模块所陈述的功能的模块或任何装置。
本领域普通技术人员还应当明白，结合本申请所公开内容描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可交换性，上面对各种示例性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件部件或者其任意组合，可以用来实现或执行结合本申请所公开内容描述的各种示例性的逻辑框、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、若干微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本申请所公开内容描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或两者的组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质中。可以将一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使该处理器能够从该存储介质读取信息，并且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计方案中，本申请所述功能可以用硬件、软件、固件或它们任意组合的方式来实现。当在软件中实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或特定用途计算机能够存取的任何可用介质。举例而言，但非做出限制，这种计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或特定用途计算机、或者通用或特定用途处理器进行存取的任何其它介质。此外，可以将任何连接适当地称作计算机可读介质。举例而言，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线路（DSL）或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术从网站、服务器或其它远程源传输的，那么同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者诸如红外线、无线和微波之类的无线技术包括在所述介质的定义中。如本申请所使用的，盘（disk）和碟（disc）包括紧致碟（CD）、激光碟、光碟、数字多用途光碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘通常磁性地复制数据，而碟则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。
为使本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本发明，上面围绕本发明进行了描述。对于本领域普通技术人员来说，对所公开内容的各种修改是显而易见的，并且，本申请定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神或保护范围的基础上适用于其它变型。因此，本发明并不限于本申请所描述的示例和设计方案，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (20)

1.一种在无线网络中通信的方法，包括：
由基站控制器确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流；并且
响应于所述确定，通过执行服务器选择以平衡所述无线网络的多个扇区的负载，来执行负载平衡，包括：
接收由输入的吞吐量敏感流所观察到的、所述无线网络的所述接入终端可接入的所述多个扇区的有效负载值，所述有效负载值表示所述多个扇区上的有效负载；
接收所述多个扇区的导频信号信道质量值；以及
基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从所述多个扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个扇区中的一个扇区里的所述吞吐量敏感流对调度器资源进行竞争。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述选择包括：
针对接收到其有效负载值的所述多个扇区中的每一个，通过从每一个扇区的导频信号信道质量中减去每一个扇区的有效负载值，来确定适宜性度量；以及
选择具有最高适宜性度量的扇区。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
针对所述接入终端的多载波配置中的每一个载波，计算所述有效负载值和所述适宜性度量。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述有效负载值的当前有效负载值和前一有效负载值之间的差值满足门限值时，接收所述当前有效负载值。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述接入终端的多载波配置中的每一个载波，独立地实现所述接收有效负载值、所述接收导频信号信道质量值和所述选择操作。
7.一种在无线网络中通信的方法，包括：
响应于由基站控制器确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流，通过执行服务器选择以平衡所述无线网络的多个可接入扇区的负载，来执行负载平衡，包括：
在所述接入终端处接收由输入的吞吐量敏感流所观察到的、所述无线网络的所述多个可接入扇区的有效负载值，其中，所述接收至少部分地基于所述确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流，所述有效负载值表示所述扇区上的有效负载；
识别所述多个可接入扇区的导频信号信道质量值；以及
基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从所述多个可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个可接入扇区中的一个扇区里的现有吞吐量敏感流对调度器时间和调度器资源进行竞争。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述选择包括：
针对接收到其有效负载的所述多个可接入扇区中的每一个，通过从每一个扇区的导频信号信道质量中减去每一个扇区的有效负载值，来确定适宜性度量；以及
选择具有最高适宜性度量的扇区。
10.根据权利要求7所述的方法，还包括：
接收一个扇区的负载调整信息，其中，所述负载调整信息通过所述扇区的有效负载与具有最少有效负载的扇区的有效负载之比来表示；以及
至少部分地基于所述负载调整信息，从所述多个可接入扇区中为所述接入终端选择所述服务扇区。
11.一种用于无线网络中的通信的装置，包括：
用于由基站控制器确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流的模块；
用于响应于所述确定，通过执行服务器选择以平衡所述无线网络的多个扇区的负载，来执行负载平衡的模块，包括：
用于接收由输入的吞吐量敏感流所观察到的、所述无线网络的所述接入终端可接入的所述多个扇区的有效负载值的模块，所述有效负载值表示所述多个扇区上的有效负载；
用于接收所述多个扇区的导频信号信道质量值的模块；以及
用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从所述多个扇区中为所述接入终端选择服务扇区的模块。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述多个扇区中的一个扇区里的所述吞吐量敏感流对调度器资源进行竞争。
13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述用于选择服务扇区的模块包括：
用于针对接收到其有效负载值的所述多个扇区中的每一个，通过从每一个扇区的导频信号信道质量中减去每一个扇区的有效负载值，来确定适宜性度量的模块；以及
用于选择具有最高适宜性度量的扇区的模块。
14.根据权利要求13所述的装置，还包括：
用于针对所述接入终端的多载波配置中的每一个载波，计算所述有效负载值和所述适宜性度量的模块。
15.根据权利要求11所述的装置，还包括：
用于当所述有效负载值的当前有效负载值和前一有效负载值之间的差值满足门限值时，接收所述当前有效负载值的模块。
16.根据权利要求11所述的装置，其中，针对所述接入终端的多载波配置中的每一个载波，独立地实施所述接收有效负载值，所述接收导频信号信道质量值和所述选择服务扇区。
17.一种用于无线网络中的通信的装置，包括：
用于响应于由基站控制器确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流，通过执行服务器选择以平衡所述无线网络的多个可接入扇区的负载，来执行负载平衡的模块，包括：
用于在所述接入终端处接收由输入的吞吐量敏感流所观察到的、所述无线网络的多个可接入扇区的有效负载值的模块，其中，所述接收至少部分地基于所述确定接入终端具有吞吐量敏感流而不具有延迟敏感流，所述有效负载值表示所述扇区上的有效负载；
用于识别所述多个可接入扇区的导频信号信道质量值的模块；以及
用于基于所述有效负载值和所述导频信号信道质量值，从所述多个可接入扇区中为所述接入终端选择服务扇区的模块。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述多个可接入扇区中的一个扇区里的现有吞吐量敏感流对调度器时间和调度器资源进行竞争。
19.根据权利要求17所述的装置，其中，所述用于选择服务扇区的模块包括：
用于针对接收到其有效负载的所述多个可接入扇区中的每一个，通过从每一个扇区的导频信号信道质量中减去每一个扇区的有效负载值，来确定适宜性度量的模块；以及
用于选择具有最高适宜性度量的扇区的模块。
20.根据权利要求17所述的装置，还包括：
用于接收一个扇区的负载调整信息的模块，其中，所述负载调整信息通过所述扇区的有效负载与具有最少有效负载的扇区的有效负载之比来表示；以及
用于至少部分地基于所述负载调整信息，从所述多个可接入扇区中为所述接入终端选择所述服务扇区的模块。
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