CN103026752A - 业务负载管理方法、网络和设备 - Google Patents

Abstract

一种无线电通信网络（3）包括具有主节点（11）和辅节点（12）的核心网络CN（1）以及具有无线电控制器（21）的无线电接入网络RAN（2），经由相应链路，每个主节点连接至少一个辅节点并且每个辅节点连接至少一个无线电控制器。关于给定主节点（GGSN_i）：根据所述给定节点的当前负载（Load_GGSNi）与主节点负载阈值（th_ok_i）之间的超出值，计算连接所述给定主节点和辅节点的链路的相应目标CN负载降低值（x_1_i、...、x_Ν_i），并且根据计算出的目标CN负载降低值，计算连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点和无线电控制器的链路的相应的目标RAN负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）；以及通过将计算出的目标RAN负载降低值考虑在内，采取动作来改变业务分配。

Description

业务负载管理方法、网络和设备

本发明涉及无线电通信网络中的业务负载（traffic load）管理。

无线电通信网络运营商始终关心业务负载管理。这是因为无线电通信网络中拥塞的链路或设备可能导致不理想的性能，这对最终用户可能有不利结果，诸如无线电接入失败、数据传输缓慢、服务质量下降等。

近年来，无线电通信网络（GPRS、3G）中数据业务的急剧增长使这种关切更严重。这种急剧增长具体地是由于移动宽带装置、双模式电话以及由于使用更多的消耗高带宽的数据应用带来的用户行为的变化引起。

已经提出了能够部分减轻这种对频谱的压力的几种方案，诸如：

·附加的HSPA（高速分组接入）载波的推广（roll out），

·设备演进（通过演进的接收机技术），

·六扇区场站的部署，

·GSM频带重整（band refarming），

·购买新载波，例如，2.1G频带中等。

应注意的是，这些方案产生了附加成本或需要时间来部署，这可能对于大多数无线电通信网络运营商的要求和限制不相容。此外，以上方案是面向宏观的规划，因此不能够处理基于事件或者基于位置的带宽需求。

这就产生对通过更好地管理业务负载来提高无线电通信网络的容量的方案的需要。

一些已知技术尝试实现这个目的，但是将注意力集中在有限部分的网络上，例如，仅仅将注意力集中在核心网络或仅将注意力集中在无线电接入网络上。

本发明改进了这种情况。

为此，本发明提出一种在包括核心网络和无线电接入网络的第一无线电通信网络中管理业务负载的方法，所述核心网络包括主节点和辅节点，并且所述无线电接入网络包括无线电控制器，经由相应链路，每个主节点连接到至少一个辅节点并且每个辅节点连接到至少一个无线电控制器。所述方法包括涉及给定主节点的以下步骤：

–根据所述给定主节点的当前负载与第一主节点负载阈值之间的超出值（excessvalue），计算连接所述给定主节点和辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值；

–根据计算出的目标核心网络负载降低值，计算连接被连接到所述给定主节点和无线电控制器的链路的相应的目标无线电接入网络负载降低值；以及

–通过将计算出的目标无线电接入网络负载降低值的至少一些考虑在内，采取动作来改变业务分配。

通过采用从核心网络组成部分到可以重新分配业务的无线电网络组成部分的级联机制，可以使网络的某些组成部分上的负载因达到平衡。因此，本发明关注的是包括核心网络和无线电接入网络部分的整个无线电通信网络。

根据本发明的可以按照任何可能方式组合起来的其它有利方面：

–通过将连接所述给定主节点与所述辅节点的链路和/或连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的链路的当前负载值考虑在内，在公平的基础上计算所述目标核心网络负载降低值和/或目标无线电接入网络负载降低值。这避免了对一些链路给予优先考虑而对其它链路制造障碍；

–所述第一无线电通信网络还包括：毫微微子网络，所述毫微微子网络包括连接到所述给定主节点的毫微微节点，并且计算出的连接所述给定主节点和所述辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值还取决于所述毫微微节点和所述主节点之间的链路的当前负载与所述给定主节点的当前负载之间的差。这样，不需要所述毫微微子网络上的负载降低，因而第一无线电通信网络的无线电接入网络上的资源可以保持空闲；

–连接被连接到所述给定主节点i的所述辅节点N与所述无线电控制器j之间的链路的所述目标无线电接入网络负载降低值D_j,N被计算为：

$D_{j,N}=\frac{\mathrm{Load}\_{\mathrm{Radio}}_{j,N}*{\mathrm{Load}}_{\_}{\mathrm{Core}}_{N,i}*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{th}\_{\mathrm{ok}}_j)}{\mathrm{Load}\_{\mathrm{SGSN}}_N*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{Load}\_{\mathrm{femto}}_i)},$

其中，N、i和j代表整数，Load_Radio_j,N、Load_Core_N,i、Load_GGSN_i、Load_SGSN_N和Load_femto_i分别代表所述无线电控制器j与所述辅节点N之间的链路的负载、所述辅节点N与所述给定主节点i之间的链路的负载、所述给定主节点i的负载、所述辅节点N的负载以及毫微微节点（如果存在的话）与所述给定主节点之间的链路的负载，并且th_ok_j代表所述给定主节点i的所述主节点负载阈值。这个计算允许有趣和有效的目标负载降低；

–所述节点、无线电控制器和链路中的任一方的负载是以下中的至少一个的函数：使用的带宽、运行的会话的数量、处理努力（processing effort）、服务类型和服务质量。因此，可以根据需要而采用负载的最适当的定义。这在无线电通信网络运营商的业务重新分配方面允许一些灵活性；

–在检测到所述给定主节点的当前负载超出第二主节点负载阈值时，计算所述目标核心网络负载降低值和目标无线电接入网络负载降低值。按此方式，可以仅在有用且有关时才进行计算；

–在采取用于改变业务分配的所述动作之后，测量所述给定主节点的新的当前负载，并且如果测量到的所述给定主节点的当前负载与所述第一主节点负载阈值相比仍然超出，则减小所述第二主节点负载阈值。该训练处理使得能够按照在更加有用和有关的时间进行计算的方式有趣地调整第二主节点负载阈值。

–采取的用于改变业务分配的所述动作包括在所述第一无线电通信网络内切换（handover）一些业务以达到连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的至少一些相应链路的所述目标无线电接入网络负载降低值的至少一些。按此方式，不需要额外的网络就可以获得负载降低；

–所述第一无线电通信网络还包括：毫微微子网络，所述毫微微子网络包括连接到所述给定主节点的毫微微节点，并且存在不连接到所述第一无线电通信网络的所述核心网络的第二无线电通信网络，采取的用于改变业务分配的所述动作包括将一些业务切换到所述毫微微子网络和/或所述第二无线电通信网络以达到连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点和所述无线电控制器的至少一些相应链路的所述目标无线电接入网络负载降低值的至少一些。按此方式，通过将业务交由额外的网络，可以获得更大的负载降低；

–通过将涉及所述业务的以下准则中的至少一个考虑在内来选择切换到所述毫微微子网络和/或所述第二无线电通信网络的业务：服务质量、会话连续能力以及经过所述第一无线电通信网络的核心网络的需要。这使得除了降低负载以外还具有其它益处，诸如服务质量提高和/或对最终用户透明。

-根据所述无线电控制器的当前负载和/或所述辅节点的当前负载和/或所述主节点的当前负载，通过所述第一无线电通信网络的无线电控制器、辅节点和主节点的业务被优先地切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络。这种灵活性受益于额外网络的规范（共享的或单独的核心网络），这可以使得负载进一步降低；

–在切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络的业务中涉及的用户设备得到所述业务是否将被优先地切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络的指示。这是一种进行切换的简单且透明的方式；

–所述指示由所述业务经过的所述无线电控制器在HANDOVER_FROM_UTRAN_COMMAND或HANDOVER_COMMAND[DCCH]消息中发送。使用这种已有的且标准化的消息避免了诸如RNC和用户设备这样的被涉及的设备的更复杂的自适应。

本发明还提出一种无线电通信网络，该无线电通信网络包括核心网络和无线电接入网络，所述核心网络包括主节点和辅节点，所述无线电接入网络包括无线电控制器，经由相应链路，每个主节点连接至少一个辅节点并且每个辅节点连接至少一个无线电控制器。所述无线电通信网络被配置为执行以上提到的方法并且关于给定主节点而包括：

–第一计算实体，其用于根据所述给定节点的当前负载与第一主节点负载阈值之间的超出值，计算连接所述给定主节点与所述辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值；

–第二计算实体，其用于根据计算出的目标核心网络负载降低值，计算连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的链路的相应的目标无线电接入网络负载降低值；以及

–用于通过将计算出的目标无线电接入网络负载降低值的至少一些考虑在内而采取用于改变业务分配的动作的实体。

本发明还提出一种在无线电通信网络中使用的无线电控制器，该无线电控制器连接到辅节点，所述辅节点连接到主节点，所述主节点和所述辅节点是所述无线电通信网络的核心网络的一部分。所述无线电控制器包括：

–用于获得针对连接所述无线电控制器和所述辅节点的链路的目标无线电接入网络负载降低值的单元，所述目标无线电接入网络负载降低值取决于所述主节点的当前负载与主节点负载阈值之间的超出值；以及

–用于通过将所述目标无线电接入网络负载降低值考虑在内来降低连接所述无线电控制器和所述辅节点的链路上的业务的单元。

对本领域技术人员明显的是，在独立权利要求中指出的以上方面的优选特征可以适当组合，并且可以与本发明的以上任意方面组合。

–图1示出了可以实施本发明的非限制系统架构；

–图2示出了可以实施本发明的另一个非限制系统架构；

–图3是示意性地示出可以在本发明的框架内执行的步骤的图。

本发明可以在任意类型的无线电通信网络中实施，只要该无线电通信网络包括核心网络和无线电接入网络，并且核心网络包括主节点和辅节点，无线电接入网络包括无线电控制器。

图1所示的无线电通信网络是3G或者UMTS（通用移动电信系统）网络。该网络包括核心网络CN 1和无线电接入网络RAN 2，核心网络CN 1包括称为GGSN（网关GPRS支持节点，其中GPRS表示通用分组无线电服务）的主节点11和称为SGSN（服务GPRS支持节点，其中GPRS表示通用分组无线电服务）的辅节点12，并且无线电接入网络RAN 2包括称为RNC（无线电网络控制器）的无线电控制器21。

在本领域中，已知GGSN可以负责无线电通信网络与外部的分组交换网络之间的交互工作，该外部的分组交换网络例如是诸如因特网和/或X.25网络这样的IP（因特网协议）网络5。

SGSN可以负责从和向处于其地理服务区域内的移动台传送数据分组。SGSN的任务包括分组路由和传递、移动性管理（加入/分离和位置管理）、逻辑链路管理以及认证和计费功能。SGSN的位置寄存器存储位置信息（例如，当前小区、当前的访问者位置寄存器VLR）和在此SGSN登记的全部用户的用户资料（例如，国际移动用户标识IMSI、分组数据网络中使用的地址）。

RNC可以负责控制与其连接的基站或NodeB。RNC进行无线电资源管理、移动性管理功能中的一些，并且是在数据被发送到移动台和从移动台发送用户数据之前进行加密的地点。RNC通过媒体网关（MGW）连接到电路交换核心网络并且连接到分组交换核心网络中的SGSN（服务GPRS支持节点）。

在这个架构中，每一个GGSN 11连接至少一个SGSN 12。例如，GGSN_i使用适当接口经由相应链路连接SGSN_1到SGSN_N，其中i和N代表具有任意可能值的整数。

每一个SGSN 12使用适当接口经由相应链路连接至少一个RNC 21。例如，SGSN_N连接RNC_1到RNC_j，其中j代表具有任意可能值的整数。

另外，每个RNC 21使用适当的无线电接口经由相应链路连接至少一个基站BS或NodeB 21。例如，在图1所示的示例中，RNC_j连接BS_1和BS_2。

注意，图1的示例是非限制性的。在本发明的框架内，可以使用具有不同和/或附加功能的其它设备。为了例示，图2示出了另一个GSM（全球移动通信系统）/GPRS（通用分组无线电服务）型的无线电通信网络的非限制性示例。另选地，可以使用4G或LTE（长期演进）无线电通信网络，或者甚至任何其它无线电通信网络。

回到图1例示的示例，无线电通信网络3还可以可选地包括本领域中已知的毫微微子网络。这种毫微微子网络可以被视为具有独立于无线电通信网络3的RAN 2的无线电接入部分，但是其核心部分被包括在无线电通信网络3的CN 1中。为此，毫微微子网络包括：确保与用户设备的无线电连接性的家庭节点B（HomeNodeB）或毫微微小区8；发挥常规SGSN的作用并且连接无线电通信网络3的GGSN（这里为GGSN_i）的HomeNodeB网关或毫微微网关7和SGSN_femto 6。这样，具有与毫微微小区8的无线电链路的用户设备可以通过CN 1通信而不使用RAN 2。

附加地或另选地，图1的系统可以还包括独立于无线电通信网络3的另一个无线电通信网络4。这个无线电通信网络4可以包括确保无线电连接性的无线电设备，例如WiFi热区WHS 9。可以附加或代替地使用其它类型的技术（蓝牙、WiMax、另一运营商的蜂窝网络技术）。如无线电通信网络3那样，无线电通信网络4可以提供对诸如IP网络5或其它外部网络的访问。

下面，为了清楚起见，将考虑图1的GGSN_i的服务区域内的业务负载管理。应注意的是，相同的描述可以应用于无线电通信网络的任何其它GGSN（或者主节点）。

GGSN_i的服务区域内的每一个装置（SGSN、RNC、BS）和每一个链路（GGSN-SGSN、SGSN-RNC、RNC-BS）存在特定负载。该负载可以按照任意适当方式表达。

作为非限制性示例，该负载可以对应于在给定链路设备中使用的带宽、在给定链路或者设备上运行的会话的数量、给定链路或者设备上的处理努力、经过给定链路或者设备的服务的服务类型（例如，对话、实时、背景等）、经过给定链路或者设备的服务的服务质量（例如，延迟、抖动、丢包率等）或任何其它相关参数。

也可以使用这些参数中两个或更多个参数的任意组合作为负载的定义。为此，可以使用多准则效用函数来定义负载。这种效用函数F可以例如表达为以上参数中的至少一些参数的加权贡献之和。例如，对于给定链路或设备，F可以定义为：F=加权总带宽*f1（带宽）+加权会话数量*f2（会话数量）+加权服务类型*f3（服务类型），其中，加权总带宽、加权会话数量和加权服务类型对应于实数并且f1、f2和f3表示任意适当函数。按此方式，对不同参数授予优先级。当然，如对本领域技术人员显而易见地，可以想到很多其它示例。

应注意，表达负载函数的方式可以按照预定方式进行或者动态地定义。作为示例，在某些情况下，无线电通信网络运营商可能更关注于网络中消耗的总带宽，而在其它情况下，可以考虑其它参数，诸如服务的类型或会话的数量，或者单个的服务质量参数（诸如，延迟，抖动、丢包率）。

效用函数的选择可以取决于无线电通信网络运营商的策略。

可能对全部链路和/或设备都相同，或者相反，可以根据链路和/或设备而不同。

为了简化，将在以下使用术语“负载”，无论是否涉及这个或者那个参数或者其组合。

以下使用标记Load_GGSN_i1和Load_GGSN_i2来分别表示GGSN_1和SGSN_i2的负载，其中i1是介于1与i之间的整数，并且i2是介于1与N之间的整数。

另外，如图1所示，以下使用标记Load_Core_i2,i1、Load_femto_i和Load_Radio_i3,i2来分别表示GGSN_i1与SGSN_i2之间的链路的负载、GGSN_i与SGSN_femto之间的链路的负载以及SGSN_i2与RNC_i3之间的链路的负载，其中i3是介于1与j之间的整数。

假设GGSN_i在标记为th_ok_i的负载阈值以下顺利并且适合地工作。该阈值可以由无线电通信网络运营商定义。该阈值可以另选地基于经验设定，例如，在分析适当的指标之后。该阈值可以按照固定或动态的方式定义。如果超过该阈值，可能过于频繁发生不利现象，诸如拥塞、丢包等。

如果GGSN_i的当前负载（即，Load_GGSN_i）超出th_ok_i，则有利的是将该负载降低到th_ok_i，使得GGSN_i可以顺利工作。为此，可以考虑GGSN_i与其连接的SGSN（即，SGSN_1到SGSN_N）之间的核心网络链路，并且可以计算这些链路的全部或其中一部分的相应的目标负载降低值。这些目标负载降低值取决于GGSN_i的当前负载与负载阈值th_ok_i之间的超出值，也就是说，取决于Load_GGSN_i1-th_ok_i。下面将更详细描述这种目标负载降低值的非限制性示例。

假定GGSN_i正在与SGSN_1到SGSN_N和SGSN_femto通信。

SGSN_1到SGSN_N与GGSN_i之间的每一个链路上的负载应当被降低预定量，使得在降低后，全部链路的负载的和将等于使GGSN最理想地工作的负载水平，也就是说，th_ok_i。

令x_N_i是必须从SGSN_N与GGSN_i之间的链路的当前负载中减去的业务负载的量。

SGSN_N与GGSN_i之间的链路的这种业务降低之后的负载将按照以下调节：

初始值：Load  Core_N,i

新值：Load  Core_N,i-x_N_i

对用户而言，可能优选的是连接到毫微微小区，而不是连接到“一般”的宏小区基站。从无线电通信网络运营商的角度来看，通过在使业务继续经过CN 1的同时释放RAN 2上的资源，可以确实改善网络容量。因此，可以决定不调节SGSN_femto上的负载。如本领域技术人员所理解的，可以代替地做出其它决定。

因此，假设SGSN_femto上的负载必须保持不变，则GGSN_i与其连接的SGSN之间的链路的新负载值之和应等于th_ok_i。这可以用下式表示：

(Load_Core_1,i-x_1_i)+...+(Load_Core_N,i-x_N_i)+Load_femto_i=th_ok_i，

其等同于：

(Load_Core_1,i+...+Load_Core_N,i)+Load_femto_i-th_ok_i=x_1_i+...x_N_i，

其等同于：

Load_GGSN_i-th_ok_i=x_1_i+...+x_N_i          (1)

式（1）确认了目标核心网络负载降低值x_1_i、…、x_N_i取决于超出值Load_GGSN_i-th_ok_i。

根据以上式（1），可以获得很多不同值x_1_i、...、x_N_i。在有利的实施方式中，根据公平的处理，降低了SGSN_1到SGSN_N与GGSN_i之间的链路上的业务负载，公平的处理意味着将所有这些链路的当前负载值都考虑在内。因而，如果SGSN-GGSN链路的负载高于另一个SGSN-GGSN链路，则与负载减低的链路相比，可以从负载较高的链路减去更多的业务。在非限制性示例中，这可以用下式表示：

x_1_i/Load_Core_1,i=...=x_N_i/Load_Core_N,i          (2)

适当地考虑以下数学计算。如果存在一些数字a1、b1、a2、b2、...、an、bn，使得a1/b1=a2/b2=...=an/bn，则以下关系也总为真：a1/b1=a2/b2=...an/bn=(a1+a2+...+an)/(b1+b2+...+bn)，

当将这个数学计算应用于式（2）时，式（2）变为：

x_1_i/Load_Core_1,i=...=x_N_i/Load_Core_N,i

=(x_1_i+...+x_N_i)/(Load_Core_1,i+...+Load_Core_N,i)          (3)

在式（3）的右侧，通过用根据式（1）的Load_GGSN_i-th_ok_i替换x_1_i+...+x_N_i，式（3）变为：

x_1_i/Load_Core_1,i=...=x_N_i/Load_Core_N,i

=(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_Core_l,i+...+Load_Core_N,i)          (4)

并且由于Load_Core_1,i+...+Load_Core_N,i+Load_femto_i=Load_GGSN_i(GGSN_i中的当前负载)，则：

x_1_i/Load_Core_1,i=...=x_N_i/Load_Core_N,i

=(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGS N_i-Load_femto_i)          (5)

从式（5），可以读取每一个目标核心网络负载降低值：

x_1_i=Load_Core_1,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i-Load_femto_i)

x_2_i=Load_Core_2,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i-Load_femto_i)

…

x_N_i=Load_Core_N,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i-Load_femto_i)  (6)

本领域技术人员将理解，这些值仅仅是从基于公平计算获得的非限制性示例，针对x_1_i、...、x_N_i的全部或一部分可以获得其它值。

当然，如果所考虑的无线电通信网络不包括毫微微子网络，则应取消Load_femto_i，并且x_1_i,..,x_N_i可以例如读取为：

x_1_i=Load_Core_1,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i)

x_2_i=Load_Core_2,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i)

…

x_N_i=Load_Core_N,i*(Load_GGSN_i-th_ok_i)/(Load_GGSN_i)          （7）

因此，GGSN_i与SGSN_1到SGSN_N之间的链路上的负载应被降低的量由根据系统（6）（或者系统（7）（如果没有毫微微子网络））的值x_1_i、x_2_i、...、x_N_i给出。

上述系统（6）（或者系统（7）（如果没有毫微微子网络））中的各个等式的右侧的全部值都是已知的，使得可以容易地计算出x_1_i、x_2_i、...、x_N_i的值。在本示例中，这些值与超出值Load_GGSN_i-th_ok_i成比例。

比例系数Load_Core_1,i/Load_GGSN_i、...、Load_Core_N,i/Load_GGSN_i涉及SGSN_1、...、SGSN_N在GGSN_i的当前负载中的贡献。如已经提到的，在仍然根据超出值Load_GGSN_i-th_ok_i的同时，可以计算出x_1_i、x_2_i、...、x_N_i的其它值。

但是，为了降低SGSN-GGSN链路上的负载，具有目标核心网络负载降低值是不够的。还必须计算RNC-SGSN链路的目标无线电接入网络负载降低值。

为了简单起见，更具体地，考虑与RNC_1、...、RNC_j通信的SGSN_N。RNC_1到RNC_j与SGSN_N之间的链路的总的业务负载分流必须降低x_N_i。

因而，计算RNC_1到RNC_j与SGSN_N之间的链路的全部或其中一部分的相应目标无线电接入网络负载降低值，使得如先前得得到的那样，SGSN_N与GGSN_i之间的负载降低x_N_i。可以对连接到GGSN_i的其它SGSN的全部或其中一部分进行类似操作。

此计算可以在公平的基础上进行，尽管这不是强制的。在公平处理的情况下，调节RNC_i到RNC_j与SGSN_N之间的链路的业务负载的方式与对SGSN_i到SGSN_N与GGSN_i之间的业务负载的调节方式类似。

更具体地，Load_Radio_1,N+...+Load_Radio_j,N=Load_SGSN_N，其中Load_SGSN_N表示SGSN_N上的当前负载。旨在将每一个负载Load_Radio_k,N降低值D_k_N，其中k是介于1与j之间的整数，使得D_1_N+...+D_j_N=x_N_i。

此外，如果基于公平进行，则必须以更大的值调整负载最大的链路，使得D_1_N/Load_Radio_1,N=...=D_j_N/Load_Radio_j,N。

根据以上提到的数学计算，可以进一步写为：

D_1_N/Load_Radio_1,N=...=D_j_N/Load_Radio_j,N

=(D_1_N+...+D_j_N)/(Load_Radio_1,N+...+Load_Radio_j,N)

=x_N_i/Load_SGSN_N

可以因而根据下式获得目标无线电接入网络负载降低值D_1_N、...、D_j_N：

D_1_N=Load_Radio_1,N*x_N_i/Load_SGSN_N

…

D_j_N=Load_Radio_j,N*x_N_i/Load_SGSN_N          (8)

这些目标无线电接入网络负载降低值D_1_N、...、D_j_N因而取决于目标核心网络负载降低值x_N_i。

本领域技术人员将理解，这些值仅仅是从基于公平计算而获得的非限制性示例，可以获得D_1_N、...、D_j_N的全部或其中一部分的其它值。

另外，通过在式（8）的右侧将值x_N_i替换为该值在系统（6）中的表达式，得到应按照值D_j_N来降低RNC_j与SGSN_N之间的业务负载：

$D_{j,N}=\frac{\mathrm{Load}\_{\mathrm{Radio}}_{j,N}*{\mathrm{Load}}_{\_}{\mathrm{Core}}_{N,i}*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{th}\_{\mathrm{ok}}_j)}{\mathrm{Load}\_{\mathrm{SGSN}}_N*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{Load}\_{\mathrm{femto}}_i)}---\left(9\right)$

按照相同方式，可以获得D_1_N、D_2_N、...、D_j-1_N的值。

式（9）的右侧的全部值都是已知的，因此可以相应地计算D_1_N、D_2_N、...、D_j_N。

实际上，可以根据式（8）计算出值D_1_N、D_2_N、...、D_j_N的全部或其中一部分，也就是说，在已计算出值x_N_i之后。但是，可以根据式（9）计算值D_1_N,D_2_N、...、D_j_N的全部或其中一部分，也就是不明确引用值x_N_i。然而，即使在后一种情况下，D_1_N、...、D_j_N也隐含地取决于x_N_i（并且因而取决于超出值Load_GGSN_i-th_ok_i）。在本发明的框架内，这两种计算方法均是可能的，并且完全等同。

值x_1_i、...、x_N_i和/或D_1_N、...、D_j_N可以由一个或更多个设备计算，这些设备可以是无线电通信网络的一部分。作为示例，值x_1_i、...、x_N_i可以由GGSN_i或由SGSN_1到SGSN_N计算，而值D_1_N、...、D_j_N可以由SGSN_N或RNC_1到RNC_j计算。另选地或附加地，计算中的至少一部分可以由单独设备进行。可以相应地提供负责计算的适当实体或者单元。

上述计算可以在预定时间进行，例如，基于周期，或者当确定的事件发生时。作为非限制性示例，可以基于检测到GGSN_i（或者任何其它主节点）的当前负载超过特定负载阈值来计算目标核心网络负载降低值和目标无线电接入网络降低值。该阈值可以与上述标记为th_ok_i的阈值相同。作为变型，该阈值可以不同于th_ok_i。在这种情况下，标记为th_attn_i的阈值可以表示一个值，超过该值，GGSN_i不再最优地工作。该阈值th_attn_i可以低于th_ok_i，以抢在Load_GGSN_i超过th_ok_i的时间之前。另选地，该阈值可以高于th_ok_i，以避免进行无谓的计算。估计另一变形，可以在两种情况下使用相同阈值，这意味着th_attn_i=th_ok_i。对于本领域技术人员明显的是，作为上述事件的补充或者替代，可以想到触发这些计算的其它事件。

另外，尽管仅考虑了RNC-SGSN链路的目标无线电接入网络负载降低值，但是可以按照相同方式计算RNC-BS链路的相同类型的值。这可以使得不仅使用RNC粒度来改变业务分配，而且考虑到BS。

在计算出计算出的目标无线电接入网络负载降低值D_1_N、...、D_j_N之后，可以采取一些动作以便相应地改变业务分配。

在图3中对此进行了示意性例示，其中步骤31对应于基于涉及GGSN_i的超出值Load_GGSN_i-th_ok_i计算目标核心网络负载降低值x_1_i，...,x_N_i，步骤32对应于（隐含地或明确地）基于涉及SGSN_N的x_N_i计算目标无线电接入网络负载降低值D_1_N、...、D_j_N，并且步骤33对应于为了改变涉及RNC_1、...、RNC_j中的至少一些的业务分配而采取的动作A。

在遵从将所计算的目标无线电接入网络负载降低值D_1_N，...,D_j_N的至少一些考虑在内的负载降低的尝试中，在这个方面可以采取多个动作。

当观察给定RNC时，比如说RNC_j，要采取的动作理想地应导致RNC_j与SGSN_N之间的链路上的负载降低D_j_N。

第一个可能动作将是在无线电通信网络内切换一些业务。例如，GGSN_i负载大，导致值D_1_N、...、D_j_N的计算，而另一个GGSN（比如说，GGSN_1）负载不大，则如果可能（具体地，如果无线电覆盖允许这样），则可以触发从GGSN_i的服务区域内的基站向GGSN_1的服务区域内的基站的切换。按此方式，根据对应的目标无线电接入网络负载降低值D_1_N、...、D_j_N，可以实现至少一些SGSN-RNC链路的负载降低。

另一可能动作可以是简单地结束某些正在进行的会话。

在图1所示的情形中，无线电通信网络3包括毫微微子网络和/或还存在如以上所提到的另一个无线电通信网络4，可能的动作可以是将某些业务切换到毫微微子网络和/或无线电通信网络4。

有利地，切换到毫微微子网络和/或无线电通信网络4的业务是通过将涉及所述业务的多个可能准则中的至少一个考虑在内而选择的。

例如，可以将当前经历的服务质量（QoS）考虑在内。因而，在选择处理中，具有低于可接受的QoS的会话可被给予优先级。按此方式，可以改善被切换的会话的QoS。

附加地或另选地，可以将优先级给予具有会话连续能力的会话。在用户设备上运行的软件可以在消息中通知无线电通信网络运营商关于服务（和/或设备）是否具有会话连续能力。为了使服务具有会话连续能力，其可以使用MobileIP技术。

附加地或另选地，可以考虑正在进行的会话是否涉及由无线电通信网络3的运营商提供的服务，还是纯粹的基于因特网的服务。如果服务是由无线电通信网络3的运营商提供的，则当连接到毫微微小区时，该服务有可能仍正常工作，但是当连接到WiFi无线电通信网络4（不使用IWLAN技术）时则不大可能接入。更具体地，在选择要切换到毫微微子网络和/或无线电通信网络4的业务时，可以将经过无线电通信网络3的核心网络的潜在需要考虑在内。

经过无线电通信网络3的RNC、SGSN和GGSN的业务可以取决于该RNC和/或该SGSN和/或该GGSN的当前负载而优先地切换到毫微微子网络或无线电通信网络4。

例如，如果SGSN和/或GGSN不太忙，但是RNC忙，则更好的是运营商命令将服务先切换到毫微微小区，如果不可能，则切换到WiFi。按此方式，如果服务被切换到毫微微小区，则意味着无线电通信网络被绕开，但是业务仍然经过运营商的核心网络，使得用户仍能够使用属于该无线电通信网络运营商的服务。

在另一示例中，如果RNC负载非常大或者如果SGSN和/或GGSN和RNC两者都很忙，则可以优选地将会话切换到WiFi，以完全绕开运营商的无线电通信网络3。

如对本领域技术人员明显的，可以想到其它优先级策略。

因此，在切换到毫微微子网络或无线电通信网络4的业务中涉及的用户设备可以被指示所述业务是否将被优先切换到毫微微子网络或第二无线电通信网络。发送到用户设备的指示可以是以下指示中的一种：

-“尝试先切换到WiFi，接着尝试切换到毫微微小区”：在此情况下，在用户设备上运行的软件客户端将尝试开启WiFi接口，并且如果WiFi可用，则切换到WiFi。如果不存在可用的WiFi，则用户设备检查毫微微小区是否可用。如果毫微微小区可用，则用户设备将连接到毫微微小区。如果毫微微小区不可用，则用户设备保持连接到RAN 2。

–“尝试先切换到毫微微小区，接着尝试切换到WiFi”：在此情况下，在用户设备上运行的软件客户端将首先检查毫微微小区是否可用。如果毫微微小区可用，则用户设备将连接到毫微微小区。如果毫微微小区不可用，则用户设备将启动WiFi接口。如果WiFi可用，则用户设备尝试切换到WiFi。如果不存在可用的WiFi，则用户设备保持连接到RAN 2。

这种指示可以从处理要切换的会话的无线电控制器或者从另一个实体发送到有关的用户设备。该指示可以在适当的消息中发送。该消息可以专用于该用途。另选地，可以使用在3GPP标准中定义的已有的HANDOVER_FROM_UTRAN_COMMAND或者HANDOVER_COMMAND[DCCH]消息。可以在这种消息中将所述指示表示为标志位。

可以作为无线电通信网络3的一部分的实体（如RNC自身）可以负责根据以上提到的准则来选择一组会话和/或执行切换步骤。该实体可以与负责以上提到的目标负载降低值计算的实体相同或者不同。

注意，除了或作为替代在尝试达到至少某些相应链路的目标无线电接入网络降低值的至少一些的过程中采取的动作，可以采取改变业务分配的其它动作作。

在采取了改变业务分配的适当动作之后，可以在全部对应链路上发生按照值D_1_N、...、D_j_N的负载降低。但是在其它情况下，仅链路中的一些可以将它们的负载降低对应的目标降低值。还可能的是，在对应的链路上仅发生值D_1_N、...、D_j_N的一部分的负载降低。例如，RNC_j与SGSN_N之间的链路可以降低了小于D_j_N的值。这可能是因为没有足够的被RNC_j控制的业务可以被切换到另一个RNC，切换到毫微微小区8或者切换到WHS 9，或者由于任何其它原因。

在采取了用于改变业务分配的适当动作之后，在确定的时间量之后，可能可以测量到GGSN_i（或者任何其它给定主节点）的当前负载Load_GGSN_i。如果与阈值（例如th_ok_i）相比超出，则可以再次执行到目前为止描述的步骤中的至少一些步骤。

还可以进行用于建立上述阈值的训练处理。例如，如果GGSN_i的当前负载Load_GGSN_i不是明显地优于先前的负载值，则可以减小th_attn_i。按此方式，下一次将从更早的阶段采取动作，并且这将增大新的负载值低于先前的值的可能性。

在所附的权利要求的范围内可以想到很多其它变形。

Claims (15)

1.一种在第一无线电通信网络（3）中管理业务负载的方法，所述第一无线电通信网络（3）包括核心网络（1）和无线电接入网络（2），所述核心网络（1）包括主节点（11）和辅节点（12），所述无线电接入网络（2）包括无线电控制器（21），经由相应链路，每个主节点连接至少一个辅节点并且每个辅节点连接至少一个无线电控制器，该方法包括关于给定主节点（GGSN_i）的以下步骤：

–根据所述给定主节点的当前负载（Load_GGSN_i）与第一主节点负载阈值（th_ok_i）之间的超出值，计算连接所述给定主节点与所述辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值（x_1_i、...、x_Ν_i）；

–根据计算出的目标核心网络负载降低值，计算连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的链路的相应的目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）；以及

–通过将计算出的目标无线电接入网络负载降低值的至少一些考虑在内，采取用于改变业务分配的动作（A）。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标核心网络负载降低值（x_1_i、...、x_N_i）和/或所述目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）是通过将连接所述给定主节点（GGSN_i）与所述辅节点（SGSN_1、...、SGSN_N）的链路和/或连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器（RNC_1、...、RNC_j）的链路的当前负载值考虑在内而在公平的基础上计算出的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一无线电通信网络（3）还包括毫微微子网络，所述毫微微子网络包括连接到所述给定主节点（GGSN_i）的毫微微节点（6），并且其中计算出的连接所述给定主节点与所述辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值（x_1_i、...、x_N_i）还取决于所述毫微微节点与所述主节点之间的链路的当前负载（Load_femto_i）与所述给定主节点的当前负载（Load_GGSN_i）之间的差。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中连接被连接到所述给定主节点i的所述辅节点N与所述无线电控制器j之间的链路的所述目标无线电接入网络负载降低值D_j,N被计算为：

$D_{j,N}=\frac{\mathrm{Load}\_{\mathrm{Radio}}_{j,N}*{\mathrm{Load}}_{\_}{\mathrm{Core}}_{N,i}*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{th}\_{\mathrm{ok}}_j)}{\mathrm{Load}\_{\mathrm{SGSN}}_N*(\mathrm{Load}\_{\mathrm{GGSN}}_i-\mathrm{Load}\_{\mathrm{femto}}_i)},$

其中N、i和j代表整数，Load_Radio_j,N、Load_Core_N,i、Load_GGSN_i、Load_SGSN_N和Load_femto_i分别代表所述无线电控制器j与所述辅节点N之间的链路的负载、所述辅节点N与所述给定主节点i之间的链路的负载、所述给定主节点i的负载、所述辅节点N的负载、以及在存在所述毫微微节点的情况下所述毫微微节点与所述给定主节点之间的链路的负载，并且th_ok_j代表所述给定主节点i的所述主节点负载阈值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述节点、无线电控制器和链路中的任一方的负载是以下中的至少一个的函数：使用的带宽、运行的会话的数量、处理努力、服务类型和服务质量。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在检测到所述给定主节点的当前负载高于第二主节点负载阈值时计算所述目标核心网络负载降低值（x_1i、...、x_N_i）和所述目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在采取了用于改变业务分配的所述动作之后测量所述给定主节点（GGSN_i）的新的当前负载，如果测量到的所述给定主节点的当前负载与所述第一主节点负载阈值（th_ok_i）相比仍然超出，则减小所述第二主节点负载阈值。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所采取的用于业务分配的所述动作包括：在所述第一无线电通信网络（3）内切换一些业务以达到连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的至少一些相应链路的所述目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）的至少一些。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一无线电通信网络（3）还包括毫微微子网络，所述毫微微子网络包括连接到所述给定主节点（GGSN_i）的毫微微节点（6），并且存在未连接到所述第一无线电通信网络的所述核心网络（1）的第二无线电通信网络（4），采取的用于改变业务分配的所述动作包括将一些业务切换到所述毫微微子网络和/或所述第二无线电通信网络以达到连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的至少一些相应链路的所述目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）的至少一些。

10.根据权利要求9所述的方法，其中被切换到所述毫微微子网络和/或所述第二无线电通信网络（4）的所述业务是通过将涉及所述业务的以下准则中的至少一个考虑在内而选择的：服务质量、会话连续能力和经过所述第一无线电通信网络的所述核心网络的需要。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中根据所述无线电控制器的当前负载和/或所述辅节点的当前负载和/或所述主节点的当前负载，经过所述第一无线电通信网络的无线电控制器、辅节点和主节点的业务优先地切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络（4）。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在被切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络的所述业务中涉及的用户设备得到所述业务是否将被优先切换到所述毫微微子网络或所述第二无线电通信网络的指示。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述指示由所述业务经过的所述无线电控制器在HANDOVER_FROM_UTRAN_COMMAND或者HANDOVER_COMMAND[DCCH]消息中发送。

14.一种无线电通信网络（3），该无线电通信网络（3）包括核心网络（1）和无线电接入网络（2），所述核心网络（1）包括主节点（11）和辅节点（12），所述无线电接入网络（2）包括无线电控制器（21），经由相应链路，每个主节点连接至少一个辅节点并且每个辅节点连接至少一个无线电控制器，所述无线电通信网络被配置为执行权利要求1至13中任一项的方法，并且关于给定主节点（GGSN_i）包括：

–第一计算实体，其用于根据所述给定节点的当前负载（Load_GGSN_i）与第一主节点负载阈值（th_ok_i）之间的超出值来计算连接所述给定主节点与辅节点的链路的相应的目标核心网络负载降低值（x_1_i、...、x_Ν_i）；

–第二计算实体，其用于根据计算出的目标核心网络负载降低值来计算连接被连接到所述给定主节点的所述辅节点与所述无线电控制器的链路的相应的目标无线电接入网络负载降低值（D_1_N、...、D_j_N）；以及

–用于通过将计算出的目标无线电接入网络负载降低值的至少一些考虑在内而采取用于改变业务分配的动作（A）的实体。

15.一种在无线电通信网络（3）中使用的无线电控制器，该无线电控制器能够连接到辅节点，所述辅节点接着连接到主节点，所述主节点和所述辅节点是所述无线电通信网络的核心网络的一部分，该无线电控制器包括：

–用于获得连接所述无线电控制器与所述辅节点的链路的目标无线电接入网络负载降低值的单元，所述目标无线电接入网络取决于所述主节点的当前负载（Load_GGSN_i）与主节点负载阈值（th_ok_i）之间的超出值；以及

–用于通过将所述目标无线电接入网络负载降低值考虑在内而降低连接所述无线电控制器与所述辅节点的链路上的业务的单元。

Images