CN103026762B - 用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法 - Google Patents

用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103026762B
CN103026762B CN201080068338.0A CN201080068338A CN103026762B CN 103026762 B CN103026762 B CN 103026762B CN 201080068338 A CN201080068338 A CN 201080068338A CN 103026762 B CN103026762 B CN 103026762B
Authority
CN
China
Prior art keywords
equipment
node
wireless
weighted factor
resource
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201080068338.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103026762A (zh
Inventor
罗斯·庆扬·胡
余奕
蔡志军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maliki Innovation Co ltd
Original Assignee
BlackBerry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BlackBerry Ltd filed Critical BlackBerry Ltd
Publication of CN103026762A publication Critical patent/CN103026762A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103026762B publication Critical patent/CN103026762B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/086—Load balancing or load distribution among access entities
    • H04W28/0861—Load balancing or load distribution among access entities between base stations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/02—Access restriction performed under specific conditions
    • H04W48/06—Access restriction performed under specific conditions based on traffic conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/12—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/047—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using dedicated repeater stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了用于无线接入网中的无线接入控制和各个接入节点(105、110)之间的负荷均衡的方法、网络节点和UE设备(115)，所述无线接入网络包含基站(105)和中继节点(110)。无线UE设备(115)接收包含接入一组节点的相应负荷和可能连接的加权因子中的至少之一的消息。该设备使用相应负荷和加权因子中的至少之一来确定优选接入节点(325、425、525)，并附着到优选节点。

Description

用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法
技术领域
本专利公开总体涉及管理无线通信网络中的无线连接。更具体地，并且不以任何限制的方式，本专利公开涉及用于在包括基站和中继节点在内的接入节点之间进行负荷均衡的系统和方法。
背景技术
近年来，移动电话和其他无线通信设备的使用已得到极大增加。随着用量增加，以最有效的方式利用可用资源(例如带宽)日益变得必要。
附图说明
通过结合附图参考以下的具体实施方式，可以得到对本专利公开的实施例的更完整的理解，其中：
图1A描绘了可以实践本公开的实施例的示例网络中；
图1B描绘了基站、中继节点和附近的UE设备之间的示例关系；
图2描绘了示出SINR值和数据速率之间的关系的图；
图3描绘了根据本公开的实施例的用于管理无线接入网络中的UE设备接入和负荷均衡的流程图；
图4描绘了根据本公开的实施例的用于管理无线接入网络中的UE设备接入和负荷均衡的流程图；
图5描绘了根据本公开的实施例的用于管理无线接入网络中的UE设备接入和负荷均衡的流程图；
图6描绘了根据本公开的实施例的在UE设备和无线接入网络之间的信号交换；
图7描绘了根据本公开的实施例的在UE设备和无线接入网络之间的信号交换；
图8描绘了根据本公开的实施例的UE设备和无线接入网络之间的信号交换；
图9描绘了根据本公开的实施例的用户设备(UE)的框图；以及
图10描绘了可以实践本公开的实施例的示例网络节点。
具体实施方式
在传统的广域蜂窝网络中，当无线用户设备(UE)从基站的临近处向靠近小区边界的位置移动时，由于路径损耗和来自相邻小区的干扰，频谱效率(即，给定量的带宽中可以携带的数据的量)降低了。为了满足在小区边界处的UE设备的服务质量要求，正在积极考虑在靠近小区边界处部署中继节点(RN)。在包括RN的网络中实现有效使用的关键步骤是：使无线UE设备连接到提供最佳无线服务的节点，无论该节点是基站还是中继节点。在传统的蜂窝网络中，UE设备通常连接到在无线UE设备处确定的其下行链路信号功率最强或其信号与干扰加噪声比(SINR)最好的基站，以及在下行链路和上行链路上都连接到该同一基站。在中继增强网络中，由于多种原因，同样的UE设备附着方案可能不是最优的：
·基站通常发送比中继节点更高的功率。在使用传统的基于下行链路的方案的异构网络中，多数UE设备将由于BS相对高的发送功率而与BS相关联。无线UE设备可能因为RN的较低发送功率而没有有效地利用RN提供的附加资源。
·如果无线UE设备与中继节点相关联，下行链路信号和上行链路信号都必须穿过多个无线跳(hop)，其中每个跳具有不同的质量等级。当对于UE设备而言最佳连接的选择仅基于无线UE设备与基站之间的连接相对于无线UE设备与中继节点之间的连接的相对质量时，该比较忽略了中继节点和基站之间的连接的质量。
·如果UE设备连接到具有最佳整体信道质量的节点，但该节点没有足够的资源来支持该业务，则UE设备性能可能受到不利影响。
此外，对于与基站相关联的至少一些无线UE设备，由于至中继节点的较小路径损耗，它们在上行链路上将通过至中继节点的连接得到更好的服务。在已经提出的一个方案中，无线UE设备连接到具有最小路径损耗的接入节点。然而，该基于路径损耗的关联方案可能不提供良好的下行链路连接，因为通过这种方式连接到中继节点的UE设备在下行链路上可能会经历来自基站的强干扰。
与优化UE设备对无线接入网络的接入以最大化无线UE设备处的接收信号不同，本公开的实施例提供了如下方法、网络节点、用户设备(UE)设备和计算机程序产品，其用于控制UE设备接入和均衡多个接入节点(包括基站和中继节点)上的负荷，以最大化网络能够提供服务的无线UE设备的数目。
在本公开的一个实施例中，无线用户设备(UE)设备包括：组件，被配置为接收包括多个接入节点的相应负荷以及多个可能连接的加权因子中的至少之一的消息，所述多个接入节点包括至少一个基站和至少一个中继节点。UE设备还包括：被配置为使用相应负荷和加权因子中的至少之一来确定优选接入节点的组件，以及被配置为附着到优选接入节点的组件
在本公开的一个实施例中，可在无线用户设备(UE)上执行的方法包括：接收包含多个接入节点的相应负荷以及多个可能连接的加权因子中的至少之一的消息，所述多个接入节点包括至少一个基站和至少一个中继节点。该方法还包括：使用相应负荷和加权因子中的至少之一来确定优选接入节点，并附着到优选节点。
在本公开的一个实施例中，存储在计算机可读介质上并能够操作以在无线用户设备(UE)上执行的计算机程序产品包括：用于接收包含多个接入节点的相应负荷以及多个可能连接的加权因子中的至少之一的消息的指令，所述多个接入节点包括至少一个基站和至少一个中继节点。该计算机程序产品还包括：用于使用相应负荷和加权因子中的至少之一来确定优选接入节点的指令，以及用于附着到优选节点的指令。
现在参考附图，以及更具体地参考图1A，其示出了连接到核心通信网络101的无线接入网(RAN)100的实施例，在其中可以实践本专利公开的一个或更多实施例以在无线接入节点之间执行负荷均衡。核心网络在该图中具体体现为演进的分组核心(EPC)101，该核心网络可以包括提供语音和/或数据通信之一或两者的一个或多个核心网络。通信网络101还可以包括至公共交换电话网(PSTN)、至各种服务提供商(例如互联网)以及至其他通信网络的连接(都没有具体示出)。所示意的无线接入网100包括高级长期演进(LTE-A)接入网，然而本领域技术人员将认识到LTE-A网络可以是任何其他无线技术，包括但不限于：WiMax、UMTS(通用移动电信系统)、CDMA2000、TDMA、Wi-Fi等等。LTE-A无线接入基础结构基于演进的通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网(E-UTRAN)，E-UTRAN包括多个增强的节点B(eNB)105，eNB使用动态分派的多个频带与UE设备115通信。各个eNB105为对应的小区或扇区106提供服务。在与eNB105相距适当的距离处，多个中继节点(RN)110与至少一些eNB105相关联。虽然在该图中仅针对每个eNB示出了三个RN，但是应该理解，该示意被必要地简化了，并且对与eNB相关联的RN没有提供任何限制。eNB105和RN110都与符合LTE的UE设备115进行接口连接。RAN100还包括移动性管理实体(MME)/服务网关(S-GW)节点120。移动性管理实体是针对LTA-ARAN100的管理节点，并管理空闲模式跟踪、寻呼过程和用户验证。服务网关对用户数据分组进行寻路和转发，并在eNB切换期间担当移动性锚点。MME/S-GW120将eNB105连接到EPC101。eNB105通常彼此相连以当UE设备从一个区域向另一区域移动时执行UE设备的切出，并且彼此通信以周期性地共享与信号条件以及eNB和RN上的负荷有关的信息(没有具体示出)。当eNB之间的直接连接不可用时，针对切换，这些节点仍然可以经由MME/S-GW120进行通信。
在LTE-A实施例中，所使用的无线接入技术在下行链路上是正交频分复用(OFDM)而在上行链路上是单载波频分多址接入(SC-FDMA)。如所知的，LTE-A支持时分复用(TDM)和频分复用(FDM)二者。因此，在所公开的实施例中，eNB105以及与eNB105相关联的RN110能够利用相同的频带，即，这些接入节点使用完全的频率复用。此外，在所公开的实施例中，中继网络使用带内无线回程，即，在eNB和相关联的RN之间在上行链路(UL)和下行链路(DL)上的通信都不仅仅是无线的，而且还与eNB和UE设备之间的通信在相同的频带内发生。在一个实施例中，每个RN110使用TDM，以在UL和DL上在至所附着的UE设备115的连接与RN的至eNB的回程连接之间共享相同频带。在相同实施例中，eNB将使用FDM和TDM二者在与eNB直接相关联的UE设备和至每个RN的无线回程之间划分带宽。资源复用允许eNB和RN使用相同的资源，这可以提高频谱效率和消息吞吐量。
在所公开的负荷均衡方法的至少一个实施例中，空闲的无线UE设备可操作为从eNB接收与可用eNB和RN处的当前负荷有关的广播信息，并执行用于接入节点之间的负荷均衡的算法。在所公开的负荷均衡方法的至少一个实施例中，活跃UE设备的负荷均衡或者由eNB105执行，或者分布在eNB和无线UE设备115之间。
在所公开的实施例中，可用eNB和RN之间的负荷均衡至少部分地基于无线UE设备所消耗的资源量。资源的单位可以是资源块、子载波或赫兹(Hz)。为了简单起见，本申请中使用的单位是Hz，其等于每秒一个周期，同时给定的值以MHz为单位。图2中示意了信号质量与信号可以携带的信息量之间的相关性。曲线200表示使用已知的香农公式绘出的相对于SINR的信道容量，其给出了最乐观的性能评估，而右方的图线表示从针对给定系统的调制编码方案(MCS)表取得的信道容量。LTE的值得注意的特性是根据现有信道质量来修改所使用的调制和编码速率的能力。在该图中，图线202、204和206表示使用编码速率分别为1/3、1/2和2/3的正交相移键控(QPSK)，以及图线208-218表示使用星座阶数分别为16、64和256的正交幅度调制(QAM)，其编码速率分别是1/2、2/3、5/6、2/3、5/6和5/6。
在图1A中示出的实施例中，频率复用意味着每个中继节点与该中继节点所关联的基站包含相同的总资源。中继节点必须在附着到RN的无线UE设备之间分配可用资源。类似地，基站必须在直接附着到基站的无线UE设备以及至每个RN的回程连接之间分配其可用资源。直接附着到基站105的无线UE设备115将仅消耗来自基站的资源，然而如果同一无线UE设备附着到RN，则UE设备将不仅消耗来自RN的资源，而且回程通信还消耗来自基站的资源，虽然消耗的来自BS的资源通常将小得多，因为与BS和靠近覆盖区域的边界的UE设备之间的连接相比，回程连接的质量通常较高。
现在参考图1B，使用单个eNB105和与该eNB相关联的单个RN110来讨论负荷均衡的问题的简单示例。各个无线UE设备115-1、115-2、115-3、115-4能够附着到基站105或RN110。在所示出的示例中，扇区的系统资源的最大量是C。Cdi表示如果UE设备115-i连接到eNB105所需的带宽；Cri表示如果UE设备115-i连接到RN110所需的带宽；以及Cb表示为了支持UE设备在无线回程上所需的带宽。为了简单起见，我们假设本示例中的UE设备请求相同的服务，以使得对于所有的UE设备，Cb是相同的，而Cdi和Cri取决于各自的信道条件对于不同UE设备是不同的。为了简单起见，给定示例中使用的单位是MHz，因此将不再提及该单位。下面的表1示出了所有Cdi、Cri和Cb的值。一旦用户的位置被确定并且给定数据速率，这些数字作为用于关联的输入将是已知的。
表1
如果UE设备的关联基于在传统的蜂窝网络中广泛使用的最佳SINR，图1B根据下行链路信号强度暗示UE设备115-1、115-2和115-4将优选与eNB相关联，而UE设备115-3将优选与RN相关联。在该示例中，UE设备115-1、115-2和115-4对eNB的总带宽请求将是0.3+0.35+0.4＝1.05，其大于eNB总的可用带宽C。从而UE设备中的任意一个被拒绝，或者将一个UE设备重定向到RN。如果保留至BS的最好的两个UE设备连接并将最差的连接重定向到中继节点，则UE设备115-1和115-2继续与eNB关联并消耗eNB的0.3+0.35＝0.65带宽，并在eNB处留下0.35的可用带宽。UE设备115-3和115-4将需要与中继节点相关联。UE设备115-3将消耗来自RN110的0.4和来自无线回程的0.05，因此可以授权该UE接入并在RN处留下1-0.4-0.05＝0.55的可用带宽，并且在eNB处有0.35-0.05＝0.3可用。UE设备115-4消耗来自RN的0.7和来自eNB的0.05，这超过了RN的可用带宽，因此必须拒绝UE设备115-4。
如果替代将UE设备与具有最佳接收信号强度的接入节点相关联，关于系统资源的使用，负荷均衡可以通过更有效的方式来关联UE设备。对于UE设备115-1，虽然其最佳SINR节点是eNB，但是该UE设备可以与UE设备115-3一起与RN相关联。这两个UE设备总共消耗来自RN的0.5+0.4＝0.9以及来自无线回程的0.05+0.05＝0.1。该关联针对中继留下0.1可用，并针对eNB留下0.9可用，因此可以授权UE设备115-1和115-3二者接入RN。UE设备115-2和115-4总共消耗来自eNB的0.75，在将UE设备115-1和115-3与RN相关联之后eNB仍有0.9可以提供，因此UE设备115-2和115-4都可以与eNB相关联。因此，在该方案中，可以授权所有的UE设备接入网络。表2中可以示出针对该两个机制的最终关联判决。
表2
UE设备 最佳信号关联 负荷均衡关联
115-1 eNB RN
115-2 eNB eNB
115-3 RN RN
115-4 拒绝 eNB
下面是用于所公开的UE设备接入控制和负荷均衡的方法的系统模型。
理论上说，RAN上的负荷均衡的最优解决方案将着眼于附着到RAN的每个无线UE设备，计算出UE设备到RN和BS的附着的每种可能的组合所消耗的资源，并选择最佳组合。从实践来说，该最优解决方案需要过大的计算能力和时间，特别是当考虑到整个系统的快速改变的特性(在无线UE设备的移动性方面和系统中持续改变的信号质量方面)时。本文公开了负荷均衡的实际方法的三个实施例。这些实施例中的每一个都假设在扇区内使用完全的频率复用以及使用在基站与各个相关联的中继节点之间的带内无线回程。给出这些假设，针对网络中的UE设备i，将扇区k中来自BS的SINR定义为SINRd_i_k，以及将扇区k内来自中继j的SINR定义为SINRa_i_j_k。中继j与BSk之间针对UE设备i的回程连接SINR是SINRb_i_j_k。针对上述三个连接中的每个的对应带宽要求是基于图2中示出的表的SINR至带宽的转换。如图所示，在带内中继网络中，资源瓶颈通常是无线回程，因此资源分配的目标通常是避免不必要地消耗无线回程资源。给定扇区或小区中的所有中继将利用来自相同基站的回程上的资源，同时针对每个中继节点的接入连接可以在彼此间复用相同资源。从该角度看，如果扇区包含6个中继，总的中继接入连接可以高达资源6*C，而总的回程仅可以高达资源C，其中，C是总带宽。定义三个资源集合(Ψ10k、Ψ2jk和3jk)来分别表示直接连接到扇区k中的基站的UE设备占用的资源、连接到扇区k内的中继节点j的UE设备占用的资源、以及中继节点j和基站k之间的回程连接占用的资源。此外，将时间t时扇区k中的节点处的可用资源的量定义为Ωjk(t)，其中，j表示接入节点，以j＝0表示BS。
现在参考图3，公开了执行负荷均衡的方法的第一实施例。在该实施例中，方法着眼于给定无线UE设备的可能关联，并在然后将UE设备与具有最小负荷的基站或中继节点相关联。方法开始于310处系统的初始化。因为初始化过程不影响负荷均衡方法，不在此处包含其细节。在315处，确定系统中是否已经发生改变，例如无线UE设备的到达或离开。如果没有发生改变，该方法等待，直到再次检查的时间。在320处，当无线UE设备进入区域时(例如，开机，请求新服务或移动到该区域中)，确定可能的关联点(即，UE设备能够从其接收信号的基站和中继节点)、每个关联所必需的带宽以及应用到连接的任何加权因子。加权因子可被仅应用到回程连接(如下面的数学计算中示出的)，或者被应用到回程连接、从基站到UE设备的连接以及从中继节点到UE设备的连接的任何组合。在本实施例中，在325处，选择当前具有最小负荷的接入节点，并将无线UE设备与所选择的节点相关联。在330处，如果所选择的节点不能够接受UE设备，该方法将继续检查下一最佳节点，直到UE设备被节点所接受或者当前没有可能的接入。然后方法返回315，等待系统的下一改变。如果315处的改变是UE设备离开区域，则在340处将该UE设备所使用的资源返回适当的资源池，以由其他设备使用，并且方法返回315。
针对图3的最小负荷实施例，对于用于在节点间实现公平负荷分布的算法，提供下面的细节：
1)在t＝0的时间处，扇区k中的BS具有可用带宽Ω0k(0)＝C1。针对每个中继节点(j＝1，...，Mr)以及每个扇区(k＝1，...，Mc)，扇区k中的中继节点j具有可用带宽Ωjk(0)＝C2。针对每个RN(j＝1，...，Mr)和每个扇区(k＝1，...，Mc)，对在时间t＝0时使用的资源进行表示的资源集合是Ψ10k(0)＝Ψ2jk(0)＝Ψ3jk(0)＝0。
2)针对UE设备能够从其接收信号的每个扇区(k＝1，...，Mc)和每个接入节点(j＝0，...，Mr)，判决如果将UE设备i与扇区k内的节点j相关联，其会占用多少带宽。
a.假设UE设备i将与扇区k内的节点0(即，BS)相关联。如果有必需的资源可用，即Ω0k(t)-Cd_i_k≥0，则设置该节点处的新的资源使用量以反映增加的带宽，即δ0k＝Ψ10k(t)+Cd_i_k；否则，将δ0k设置为大值Θ。
b.假设UE设备i将与扇区k内的RNj相关联。如果在BS处有必需的的回程资源可用，即Ω0k(t)-Cb_i_j_k≥0，并且针对至UE设备的连接和针对回程，在接入节点处有必需的资源可用，即Ωjk(t)-Ca_i_j_k-Cb_i_j_k≥0，则设置该节点处的新的资源使用量以反映增加的带宽，即δjk＝(Ψ2jk(t)+Ca_i_j_k)/M+(Ψ3jk(t)+Cb_i_j_k)；否则，将δjk设置为大值Θ。在该等式中，M表示可被调节以实现最大容量增益的通用缩放因子。
3)针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(k＝1，...，Mc)，使(J，K）＝argmin(δjk)，以及针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(k＝1，...，Mc)，使ζ＝min(δjk)，即，(J，K)是将具有最小负荷的节点，以及ζ是该节点处的负荷。
a.如果ζ＜Θ，则授权UE设备接入。
i.如果J＝0，则将UE设备与扇区K中的BS相关联；然后，系统将更新变量Ω0K(t+1)＝Ω0k(t)-Cd_i_K和Ψ10K(t+1)＝Ψ10K(t)+Cd_i_K。
ii如果J＞0，则将UE设备与扇区K内的RNJ相关联；然后，系统更新变量：
Ω0K(t+1)＝Ω0K(t)-Cb_i_J_K；
ΩJK(t+1)＝ΩJK(t)-Ca_i_J_K-Cb_i_J_K；
Ψ0k(t+1)＝Ψ0k(t)+Cb_i_J_K；
Ψ2JK(t+1)＝Ψ2JK(t)+Ca_i_J_K+Cb_i_J_K.
b.如果，则拒绝UE设备。
现在参考图4，描述接入控制和负荷均衡的方法的第二实施例。该实施例着眼于给定无线UE设备的可能的关联，并将UE设备与为了服务该UE设备要求最少资源的基站或中继节点相关联。再次地，方法开始于410处系统的初始化。在415处，确定系统中是否已经发生改变，该改变可以是无线UE设备的到达或离开。如果没有发生改变，该方法等待，直到再次检查的时间。在420处，当无线UE设备进入区域时，确定该UE设备的可能的关联点、每个关联所必需的带宽以及应用到连接的任何加权因子。和之前的示例一样，可以将加权因子应用到回程连接、从基站到UE设备的连接以及从中继节点到UE设备的连接的任何组合。在本实施例中，在425处，选择要求最少带宽以服务UE设备的关联点，并将无线UE设备与所选择的节点相关联。在430处，如果所选择的节点不能够接受UE设备，方法将继续检查下一最佳节点，直到UE设备被节点所接受或者当前没有可能的接入。然后方法返回415，等待系统的下一改变。如果415处的改变是UE设备离开区域，在440处将该UE设备所使用的资源返回适当的资源池以供其他设备使用，并且方法返回415。
在该第二实施例中，算法采用下面的形式：
1)在t＝0的时间处，扇区k中的BS具有可用带宽Ω0k(0)＝C1。针对每个中继节点(j＝1，...，Mr)以及每个扇区(k＝1，...，Mc)，扇区k中的中继节点j具有可用带宽Ωjk(0)＝C2。再次地，针对每个RN(j＝1，...，Mr)和每个扇区(k＝1，...，Mc)，对在时间t＝0时使用的资源进行表示的资源集合是Ψ10k(0)＝Ψ2jk(0)＝Ψ3jk(0)＝0。
2)针对UE设备能够从其接收信号的每个接入节点(j＝0，...，Mr)和每个扇区(1，...，Mc)，判决如果将UE设备i与扇区k内的节点j相关联，其可占用多少带宽。
a.假设UE设备i将与扇区k内的节点0(即，BS)相关联。如果有必需的资源可用，即Ω0k(t)-Cd_i_k≥0，则设置该节点处所需的资源δ0k＝Cd_i_k，否则，将δ0k设置为大值Θ。
b.假设UE设备i将与扇区k内的RNj相关联。如果在BS处有必需的的回程资源可用，即Ω0k(t)-Cb_i_j_k≥0，并且针对至UE设备的连接和针对回程，在接入节点处都有必需的资源可用，即Ωjk(t)-Ca_i_j_k-Cb_i_j_k≥0，则设置该节点所必需的资源δjk＝Ca_i_j_k/M+Cb_i_j_k)；否则，将δjk设置为大值Θ。再次地，值M表示可被调节以实现最大容量增益的通用缩放因子。
3)针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(1，...，Mc)，使(J，K)＝argmin(δjk)，以及针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(k＝1，...，Mc)，使ζ＝min(δjk)，即，(J，K)是需要最少带宽的接入节点，以及ζ是该节点处所需的带宽。
a.如果ζ＜Θ，则授权UE设备接入。
i.如果J＝0，则将UE设备与扇区K中的BS相关联；然后，系统将更新：针对BS处的可用带宽的变量Ω0k(t+1)＝Ω0k(t)-Cd_i_K，以及针对BS处使用的带宽的变量Ψ10k(t+1)＝Ψ10k(t)+Cd_i_k。
ii如果J＞0，则将UE设备与扇区K内的RNJ相关联；然后，系统更新：针对BS处的可用带宽的变量Ω0k(t+1)＝Ω0k(t)-Cb_i_J_K；针对RN处的可用带宽的变量ΩJK(t+1)＝ΩJK(t)-Ca_i_J_K-Cb_i_J_K；针对BS处使用的带宽的变量Ψ0k(t+1)＝Ψ0k(t)+Cb_i_J_K；以及针对RN处使用的带宽的变量Ψ2JK(t+1)＝Ψ2JK(t)+Ca_i_J_K+Cb_i_J_K。
b.如果ζ＝Θ，则拒绝UE设备。
与图3的最小负荷方法相比较，该实施例占用存储器更少，因为其不考虑什么已经与节点相关联。本实施例仅基于UE设备所需的带宽来进行判决。
现在参考图5，公开了执行接入控制和负荷均衡的方法的第三实施例。该实施例类似于图4的最少带宽方法，但使用了至少提供SINR的阈值的关联(如果这种关联是可能的话)。再次地，方法开始于510处的系统初始化；作为初始化的一部分，根据需要设置low_threshold(下限阈值)值。在515处，确定系统中是否已经发生改变，例如无线UE设备的到达或离开。如果没有发生改变，该方法等待，直到再次检查的时间。在520处，当无线UE设备进入区域时，确定该UE设备的可能的关联点、所关联的SINR值以及与不同连接相关联的任何加权因子，然后，使用这些信息来确定每个关联所必需的带宽。和之前的两个示例中一样，可以将加权因子应用到回程连接、从基站到UE设备的连接以及从中继节点到UE设备的连接的任何组合。将可能的关联划分为SINR高于阈值的第一关联集合以及SINR低于阈值的第二关联集合。一开始，仅考虑SINR值高于阈值的那些关联。在525处，选择要求最少带宽以服务UE设备的关联点，并且无线UE设备尝试与所选择的节点相关联。在530处，如果所选择的节点不能够接受UE设备，UE设备将继续检查SINR大于阈值的下一个最佳节点，直到UE设备被节点所接受或者被拒绝。如果在任一点处，UE设备能够与节点相关联，即，535的“是”分支，则方法返回515，等待系统中的下一改变。如果UE设备被可能关联的当前集合所拒绝，则在540处，方法确定low_threshold＞0是否成立。如果确定结果是“是”，则方法在545处设置low_threshold＝0，并返回520，在步骤520中该方法在当前集合中选择需要最少带宽来服务UE设备的节点。在525处，UE设备尝试与该节点相关联。再次地，如果最佳节点不能够接受UE设备，方法将继续检查下一最佳模式，直到UE设备被接受进行关联或被拒绝关联。如果在535处UE设备被接受，则方法返回515，等待系统的下一改变。如果UE设备最终被该可能关联的集合所拒绝，则方法再次确定low_threshold＞0是否成立。在该情况下，确定结果是“否”，因此在当前时间没有可能的关联，并且方法返回515，等待新的改变。如在较早的实施例中一样，如果515处的改变是UE设备离开区域，在550处将该UE设备所使用的资源返回适当的资源池以供其他设备使用，并且方法返回515，等待进一步的改变。
在本实施例中，算法采用下面的形式：
1)在t＝0的时间处，扇区k中的BS具有可用带宽Ω0k(0)＝C1。针对每个中继节点(1，...，Mr)以及每个扇区(k＝1，...，Mc)，扇区k中的中继节点j具有可用带宽Ωjk(0)＝C2。再次地，针对每个RN(j＝1，...，Mr)和每个扇区(k＝1，...，Mc)，对在时间t＝0时使用的资源进行表示的资源集合是Ψ10k(0)＝Ψ2jk(0)＝Ψ3jk(0)＝0。
2)针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和每个扇区(k＝1，...，Mc)，判决如果将UE设备i与扇区k内的接入节点j相关联，其可占用多少带宽。
a.假设UE设备i将与扇区k内的节点0(即，BS)相关联。如果在BS处有必需的资源可用，即Ω0k(t)-Cd_i_k≥0并且信号质量高于阈值，即SINRd_i_k≥low_threshold，设置所需的资源δ0k＝Cd_i_k；否则，将δ0k设置为大值Θ。
b.假设UE设备i将与扇区k中的RNj相关联；如果在基站处有针对回程的必需的带宽可用，即Ω0k(t)-Cb_i_j_k≥0，并且在RN处有必需的带宽可用，即Ωjk(t)-Ca_i_j_k-Cb_i_j_k≥0，并且信号质量高于阈值，即SINRa_i_j_k≥low_threshold，则设置δjk＝Ca_i_j_k/M+Cb_i_j_k；否则，将δjk设置为大值Θ。再次地，M表示可被调节以实现最大容量增益的通用缩放因子。
3)针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(k＝1，...，Mc)，使(J，K)＝argmin(δjk)，以及针对每个接入节点(j＝0，...，Mr)和扇区(k＝1，...Mc)，使ζ＝min(δjk)，即，(J，K)是需要最少带宽的接入节点，以及ζ是该节点处所需的带宽。
a.如果ζ＜Θ，授权UE设备接入。
i.如果J＝0，将UE设备与扇区K中的BS相关联，并且系统更新：针对BS处的可用带宽的变量Ω0k(t+1)＝Ω0k(t)-Cd_i_K，以及针对BS处使用的带宽的变量Ψ10k(t+1)＝Ψ10k(t)+Cd_i_k。
ii如果J＞0，将UE设备与扇区K内的RNJ相关联，以及系统更新：针对BS处的可用带宽的变量Ω0k(t+1)＝Ω0k(t)-Cb_i_J_K，针对RN处可用的带宽的变量ΩJK(t+1)＝ΩJK(t)-Ca_i_J_K-Cb_i_J_K；针对BS处使用的带宽的变量Ψ0k(t+1)＝Ψ0k(t)+Cb_i_J_K，以及针对RN处使用的带宽的变量Ψ2JK(t+1)＝Ψ2JK(t)+Ca_i_J_K+Cb_i_J_K。
b.如果ζ＝Θ，
i.如果1ow_threshold＞0，则设置low_threshold＝0，并回到步骤2)
ii如果low_threshold＝0，则拒绝该节点。
图3-5中示出的三种方法使得无线通信系统(例如，图1A中的RAN100)能够管理UE设备接入控制和负荷均衡。可以使用这些方法来允许无线UE设备通过在仍满足UE设备的性能需要的同时最佳地利用网络资源的方式附着到接入节点。这些方法可被用于活跃状态和空闲状态下的无线UE设备。空闲状态通常被定义为无线UE设备处于备用模式并且没有参与到活跃通信中的状态，而活跃状态通常被定义为无线UE设备具有已建立的连接并且具有活跃通信的状态。如果UE设备处于活跃状态，所提出的方法主要存在于eNB/RN侧，并且将由eNB/RN执行。通过进行分布式处理，下述情形是可能的：用于接入控制和负荷均衡的算法的一部分在无线UE设备中，以及该算法的一部分在eNB/RN上。使用分布式处理可降低信令开销。如果无线UE设备处于空闲状态，通过使用来自eNB/RN的信息广播，所提出的算法可以存在于无线UE设备中。
为了实现所公开的方法，如图6-8中所示，在eNB/RN与无线UE设备之间的适当的信令交换是必要的。现在参考图6，公开了针对空闲模式下的无线UE设备的信号交换的实施例。一开始，在614处，无线UE设备开机。然后UE设备执行扫描以确定UE设备能够检测到的那些附着节点。在该示例中，UE设备602能够接收来自eNB-1604的广播消息616、来自附着到eNB-1的RN-1A606的广播信号618以及来自附着到eNB-2610的RN-2A612的广播信号620。接入节点604-612中的每一个提供如下广播消息，该广播消息给出至少接入节点连接到的eNB以及与该eNB相关联的RN的负荷条件，以及用于与每个段(例如，针对eNB接入连接、针对RN接入连接以及针对无线回程)一起使用的加权因子。广播消息还可以包含相邻eNB及其RN的类似信息。通常周期性地(例如，每100毫秒一次)发出广播信息。该信息可以是半静态的，例如是平均负荷信息。在622处，一旦UE设备602接收到广播信息，该UE设备可以基于所提出的算法之一开始小区选择或重选。在该图中示意的示例中，如UE设备602与RN-1A606之间的双向交换所示意的(虽然该交换可以要求附加的消息)，无线UE设备602成功驻留在RN-1A606上。在另一实施例中，由于UE处于空闲模式，在UE设备与网络之间没有消息交换。交换624仅指示UE设备驻留在RN上。一旦UE设备在节点选择之后附着到节点，可以经由寻呼消息626或经由广播消息向UE设备提供对负荷条件和加权因子的任何更新。作为示例，在LTE系统中，可以在系统信息块(SIB)中携带该广播。在该图中示意的示例中，在628处UE设备当在空闲模式时向新的位置移动，并从不同的接入节点集合接收广播消息。在图6的示例中，UE设备接收来自连接到eNB-1的RN-1B的广播消息630、来自eNB-2的广播消息632以及来自连接到eNB-2的RN-2A的广播消息634。在接收到针对该新的接入节点集合的负荷条件和加权因子时，在636处，UE设备使用所公开的方法之一来执行节点选择，并经由附着过程638附着到新节点，该新节点在本示例中是eNB-2。
现在参考图7，公开了针对活跃模式下的无线UE设备的信号交换的实施例。在本实施例中，由在网络处，即UE设备当前附着到的eNB或RN，执行提供接入和负荷均衡的算法。在本图中示意的示例中，UE设备702直接附着到eNB-1704。在LTE-A网络中，eNB广播的消息包括命令UE设备向eNB提供针对接入节点集合的测量报告的测量配置。这些测量报告可以是基于事件的或基于定时器的。在该配置中，在710处，UE设备702确定应该向eNB704发送测量报告，并根据测量配置来确定应该测量的小区。在另一实施例中，UE可以通过其他方式来确定应该测量的小区，例如，UE可以确定可经由来自eNB-1的广播消息712、来自RN-1A的广播消息714以及来自eNB-2的广播消息716接收的信号。在确定应该测量的小区之后，在718处，UE设备然后向eNB发送测量报告。eNB与连接到eNB的中继节点彼此共享与其当前负荷条件有关的信息，尽管没有具体地示出这些连接。在接收到测量报告时，eNB可以评估测量，以确定对于UE设备而言切换是否是所期望的(没有具体示出)。在720处，如果需要切换，eNB使用本公开中的算法之一来代表UE设备执行节点选择，并执行网络导向的切换。在722处，UE设备702附着到新接入节点，在本示例中，新接入节点是RN-1A。作为用于网络中的负荷均衡的背景信息交换的另一部分，eNB704和708经由消息724周期性地交换负荷信息和资源加权因子。
在针对活跃模式下的无线UE设备的接入控制和负荷均衡的备选实施例中，如图8中示意的，使用分布式处理，算法的一部分驻留在UE设备上，以及算法的一部分驻留在eNB/RN上。在本实施例中，再次地，eNB广播命令UE设备向eNB提供测量报告的测量配置。广播信息还提供与各个接入节点处的负荷以及应该与网络的每个段一起使用的加权因子有关的信息。在810处，在UE设备确定应该向eNB发送测量报告时，UE设备802处于活跃状态，并且经由eNB-1804连接到网络。UE设备接收来自eNB-1804的广播消息812、来自RN-1A806的广播消息814以及来自eNB-2808的广播消息816。UE设备在818处执行对测量的预处理，并在820处向UE设备附着到的eNB发送测量报告。然后，eNB能够确定对于UE设备而言切换是否是所期望的(没有具体示出)。在822处，如果切换是所期望的，eNB执行本文中公开的算法之一，并且进行切换准备。然后，在824处，UE设备能够附着到新节点，在本示例中新节点是RN-1A。与之前的示例中一样，在826处，eNB804、808周期性地彼此交换负荷信息和资源加权因子。如当前实施例中所公开的提供分布式处理可以提高切换测量精确度，并降低由切换测量造成的空中接口上的报告负荷。例如，在LTE系统中，可以经由X2接口或经由无线回程上的RRC信令来在节点之间交换信息，并且可以向无线UE设备广播SIB信息。
LTE标准支持多种不同类型的负荷均衡，包括MME负荷均衡、驻留均衡和业务负荷均衡。3GPPTS36.300的19.2.1.9节阐述了可以通过在S1建立过程中向每个MME的池区域的MME服务的所有eNB指示相对的MME能力来支持移动性管理实体(MME)负荷均衡。所公开的UE设备关联和负荷均衡方法在以下方面与MME负荷均衡不同：
1.MME负荷均衡旨在将新进入池中的UE分布到MME池中的不同MME，以使得可以实现不同MME之间的负荷均衡。所公开的实施例旨在将UE分布到不同的eNB和中继，以使得可以在它们之间实现负荷均衡。
2.可以经由S1路径建立来指示MME负荷均衡，并且将会通知每个eNB。所公开的实施例依赖于在空中接口上的SIB中或在回程连接上的X2/RRC信令交换中添加新字段。其不改变任何现有的消息流。
3.MME负荷均衡是在MME之间进行，而所公开的实施例子在eNB和RN之间进行负荷均衡。
4.MME负荷均衡将与所公开的实施例一起工作，以实现不同等级的负荷均衡。其中一种将不干扰另一种。
关于驻留负荷均衡，目标是在可用频带、载波和无线接入技术(RAT)之间分布空闲状态UE，以使得在激活时，均衡频带、载波和RAT的业务负荷。为了避免UE设备由于传播特性而集中在特定的RAT(例如，E-UTRAN)或特定的频率层(例如，较低的频带)上，需要深思熟虑的机制。在当前LTE规范中已经介绍了各种解决方案，包括使用Qoffset(偏移量)以及限制用于驻留的频率层的方案。所提出的空闲状态下的负荷均衡与驻留负荷均衡在以下方面不同：
1.驻留负荷均衡仅应用于不同频率间和不同RAT间小区选择和重选(参见规范TS36.300的表E-1)。所公开的实施例可以应用于所有情况下的小区选择和重选，包括同频、不同频和不同RAT。
2.所公开的实施例工作起来更类似于基于无线信道条件的小区选择和重选。然而，该信道条件是基于提出的算法，使用从空中接口接收到的额外广播信息来调节的。
3.驻留负荷均衡工作在频率层或不同RAT间的层的层级上，而所公开的实施例工作在eNB之间。因此，其工作在驻留负荷均衡之上，并在eNB和中继之间提供了额外的负荷均衡。
4.驻留负荷条件没有考虑eNB和中继节点之间的回程。
例如，业务负荷均衡的目标是使用重定向来均衡活跃状态UE的负荷。所公开的活跃状态负荷均衡在以下方面与业务负荷均衡不同：
1.业务负荷均衡仅应用于不同频率间和不同RAT间小区(参见规范TS36.300的表E-1)。所公开的实施例可以用于同频、不同频率和不同RAT。
2.在分布式或集中式负荷均衡中，UE都可能需要从SIB得到额外的广播信息，以向eNB提供更精确的测量报告。eNB需要在回程上交换负荷信息和带宽加权因子，以进行更好的切换判决。
3.所公开的实施例可以在业务负荷均衡之上工作，以在eNB之间提供额外的负荷均衡。
图9描绘了出于本专利公开的目的，可以作为UE设备(图1A的UE设备115之一)操作的通信设备900的实施例的框图。提供对UE设备的实施例的整体控制的微处理器902可操作地耦合到通信子系统904，通信子系统904能够根据需要在多个频带上以及根据多种接入技术工作。通信子系统904通常包括一个或多个接收机908和一个或多个发射机914以及相关组件，例如，一个或多个本地振荡器(LO)模块910和例如数字信号处理器(DSP)912的处理模块。对通信领域的技术人员显然的是，通信模块904的具体设计可以取决于UE设备要操作在的频带和接入技术(例如，CDMA、GSM、WLAN、LTE-A等等)。然而，不管具体设计如何，天线906通过适当的接入基础结构接收到的信号被提供至接收机908，接收机908可以执行诸如信号放大、下变频、滤波、信道选择、模数(A/D)转换等常用的接收机功能。类似地，要发送的信号例如由DSP912进行处理(包括调制和编码)，并被提供给发射机914以进行数模(D/A)变换、上变频、滤波、放大并经由天线916在空中接口上发送。在至少一个实施例中，可以复制通信模块904，以使得UE设备能够同时在多个频带上操作，并且可以具有使用多输入多输出(MIMO)进行操作的能力。在通信模块904的一些实现中，可以将接收天线906和发射天线916组合为单个装置，并适当地耦合到接收机908和发射机914。一些实现还可以包括多个天线，以用于使用例如分集的技术来提高性能。
微处理器902还可以与其他设备子系统进行接口连接，所述其他设备子系统例如是辅助输入/输出(I/O)918、串口920、显示器922、键盘/键区924、扬声器926、麦克风928、随机存取存储器(RAM)930和任何其他设备子系统，如定时器机械装置(通常以附图标记933来标记)。为了控制接入，针对可拆卸存储模块(通用/订户识别模块(U/SIM)或可拆卸用户识别模块(RUIM))，还可以在与微处理器902的通信中提供接口934。在一个实现中，U/SIM或RUIM接口934可以与具有多个密钥配置944和其他信息946的U/SIM或RUIM卡一起操作，所述其他信息946例如是缺省内容部署简档、策略管理器、备选的网络信息以及标识和订户相关的数据，该标识和订户相关的数据可以补充基于本地存储器的信息。可以在例如闪存935的持久性存储模块(即，非易失性存储器)中包含操作系统软件和可应用的服务逻辑软件。在一个实现中，闪存935可被分为不同的区域，例如计算机程序936(例如，服务处理逻辑)的存储区域，以及数据存储区，例如设备状态937、地址簿939、其他个人信息管理器(PIM)数据941和通常标记为附图标记943的其他数据存储区域。此外，提供了接入和负荷均衡模块948以便于本文中详细阐述的一个或多个实施例。接入和负荷均衡模块948包括用于接收与以下信息有关的广播消息的逻辑：接入节点上的负荷，以及与系统中的每个可能的连接相关联并且用于附着到所选择的节点的加权因子。模块948还包含用于执行作为接入节点选择的过程的一部分、在本文中公开的负荷均衡算法之一的逻辑。接入和负荷均衡模块948具有执行在本文中公开的在空闲模式下操作时的负荷均衡算法之一的能力。在至少一个实施例中，模块948还可被操作为提供处于活跃模式时的接入节点选择和负荷均衡所必需的计算的至少一部分。
现在参考图10，公开了无线基站1001的框图，该无线基站1001可以是RAN100中的任一个eNB105。无线基站1001与位于服务区中的多个无线UE设备1000通信。接收机1012耦合到一个或多个接收天线1002，用于处理来自无线UE设备的信号。向接收机1012输入天线1002从UE设备接收到的信号，接收机1012可以执行常用接收机功能，例如信号放大、下变频、滤波、信道选择和模数(A/D)转换等。对接收信号的A/D转换使得在接收处理器1014中可以执行更复杂的通信功能，例如，解调、解码和同步。在发送路径上，一个或多个发射天线1004耦合到发射机1016。发射机1016提供上变频，包括调制、放大和向无线UE设备1000发送通信。可以由发送处理器1018执行数模转换和编码。处理器1020提供对接收信号和发送信号的附加处理，并与回程接口1030以及操作、经营和管理(OA&M)模块1032进行接口连接，OA&M1032与无线网络的剩余部分进行接口连接。提供了接入和负荷均衡模块1034以便于本文中详细阐述的一个或多个实施例。接入和负荷均衡模块1034包括用于发送与以下信息有关的广播信息的逻辑：接入节点上的负荷，以及与系统中的每个可能的连接相关联的加权因子，接入和负荷均衡模块1034还包括用于从UE设备接收测量报告的逻辑，测量报告包含对来自多个接入节点的多个信号的测量。模块1034还包括使用本文中公开的负荷均衡算法之一来确定UE设备的优选接入节点的逻辑，该确定是确定是否指示切换到新接入节点和执行切换的过程的一部分。在一些实施例中，UE设备执行接入节点选择和负荷均衡所必需的计算的至少一部分。模块1034可以接收这些计算的结果，并确定用于UE设备的切换的接入节点。
可以通过软件、固件、硬件或其任何组合的方式来具体体现以上详细阐述的与一个或多个网络节点或无线UE设备相关联的各种过程、结构、组件和功能，以及这些过程、结构、组件和功能可以因此包括针对本公开的目的的适合的计算机实现的方法或系统。当通过软件具体体现该过程时，这种软件可以包括形成计算机程序产品的程序指令、计算机可存取介质上的指令、可上载的服务应用软件或者可以从远程站下载的软件等。此外，在将处理和/或数据结构存储在计算机可存取存储器中的情况下，这种存储器可以包括半导体存储器、内部和外部计算机存储器介质，并包含但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质可以包括CD-ROM、磁带、PROM、闪存或光学介质。易失性介质可以包括动态存储器、高速缓存、RAN等。传输介质可以包括载波或其他承载信号的介质。本文中使用的短语“计算机可存取介质”包含“计算机可读介质”和“计算机可执行介质”。
总而言之，当前公开提供了用于在无线的无线电接入网内执行接入控制以及基站和中继节点之间的负荷均衡的方法、接入节点、UE设备和计算机程序产品。将会意识到，还可以将该类型的负荷均衡扩展到其他接入节点，例如，毫微微小区和家庭eNB。相信由上述的具体实施方式，本专利申请的实施例的操作和构造将是明显的。虽然已经示出和描述了示例实施例，应该很容易理解，在不背离所附权利要求中所阐述的公开的范围的情况下，可以在其中进行各种改变和修改。

Claims (8)

1.一种无线用户设备，即，UE设备，包括：
被配置为接收包括多个接入节点的相应负荷以及多个可能连接的加权因子中的至少之一的消息的组件，所述多个接入节点包括至少一个基站和至少一个中继节点，其中所述加权因子被应用于回程连接、从所述至少一个基站到所述UE设备的连接以及从所述至少一个中继节点到所述UE设备的连接中的一个或多个；
被配置为确定需要最少资源来服务所述UE设备的优选接入节点的组件，所述确定使用相应负荷和加权因子中的所述至少之一；以及
被配置为附着到优选接入节点的组件。
2.根据权利要求1所述的无线UE设备，其中，基于第一加权因子和第二加权因子确定第一中继节点用来服务UE设备的资源，所述第一加权因子被应用到针对至UE设备的连接的资源，所述第二加权因子被应用到针对至支持UE设备的相应基站的回程连接的资源。
3.根据权利要求1所述的无线UE设备，其中，基于第三加权因子确定第一基站用来服务UE设备的资源，所述第三加权因子被应用到针对至UE设备的连接的资源。
4.根据权利要求1所述的无线UE设备，其中，所述被配置为确定优选接入节点的组件仅从至少具有最小的信号对噪声与干扰比的接入节点中选择所述需要最少资源来服务所述UE设备的优选接入节点。
5.一种能够在无线用户设备，即，UE设备，上操作的方法，所述方法包括：
接收包括多个接入节点的相应负荷以及多个可能连接的加权因子中的至少之一的消息，所述多个接入节点包括至少一个基站和至少一个中继节点，其中所述加权因子被应用于回程连接、从所述至少一个基站到所述UE设备的连接以及从所述至少一个中继节点到所述UE设备的连接中的一个或多个；
确定需要最少资源来服务所述UE设备的优选接入节点，所述确定使用相应负荷和加权因子中的所述至少之一；以及
附着到优选接入节点。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，基于第一加权因子和第二加权因子确定第一中继节点用来服务UE设备的资源，所述第一加权因子被应用到针对至UE设备的连接的资源，所述第二加权因子被应用到针对至支持UE设备的第一基站的回程连接的资源。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，基于第三加权因子确定第一基站用来服务UE设备的资源，所述第三加权因子被应用到针对至UE设备的连接的资源。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，确定优选接入节点包括：仅从至少具有最小的信号对噪声与干扰比的接入节点中选择所述需要最少资源来服务所述UE设备的优选接入节点。
CN201080068338.0A 2010-07-29 2010-07-29 用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法 Active CN103026762B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/043669 WO2012015411A1 (en) 2010-07-29 2010-07-29 System and method for mobile access control and load balancing in a relay network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103026762A CN103026762A (zh) 2013-04-03
CN103026762B true CN103026762B (zh) 2016-04-20

Family

ID=43531257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080068338.0A Active CN103026762B (zh) 2010-07-29 2010-07-29 用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9072039B2 (zh)
EP (1) EP2599349B1 (zh)
CN (1) CN103026762B (zh)
CA (1) CA2800835C (zh)
WO (1) WO2012015411A1 (zh)

Families Citing this family (79)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3490322A1 (en) * 2010-06-04 2019-05-29 Board of Regents, The University of Texas System Wireless communication methods, systems, and computer program products
CN102340842B (zh) * 2010-07-21 2015-01-28 中兴通讯股份有限公司 一种资源控制方法、装置和基站
US9794949B2 (en) 2010-07-30 2017-10-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Distributed rate allocation and collision detection in wireless networks
EP2604056A1 (en) * 2010-08-13 2013-06-19 Nokia Siemens Networks Oy Enhancements to support mobility load balancing for relay
EP2681951B1 (en) * 2011-03-03 2018-06-13 Nokia Solutions and Networks Oy Scheduling in coordinated multi-point transmission scheme
WO2012122508A2 (en) 2011-03-09 2012-09-13 Board Of Regents Network routing system, method, and computer program product
JP5378629B2 (ja) * 2011-03-31 2013-12-25 エヌイーシー ヨーロッパ リミテッド リレー拡張ネットワークにおけるリレーノードの設定および再設定を実行する方法および装置
US8755324B2 (en) * 2011-08-03 2014-06-17 Blackberry Limited Allocating backhaul resources
GB2496908B (en) 2011-11-28 2017-04-26 Ubiquisys Ltd Power management in a cellular system
CN103220816B (zh) 2012-01-19 2018-05-15 北京三星通信技术研究有限公司 一种rn和核心网之间的接口建立和通信方法
EP2635072A1 (en) * 2012-03-01 2013-09-04 Alcatel Lucent Network load management
EP3301974B1 (en) 2012-03-25 2019-12-11 Intucell Ltd. Apparatus and method for optimizing performance of a communication network
US9961137B2 (en) * 2012-04-26 2018-05-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Long term evolution radio network application-level load balancing
US8988999B2 (en) * 2012-05-30 2015-03-24 Intel Corporation Method, system and apparatus of wireless local area network (WLAN) communication in conjunction with cellular communication
US20150245272A1 (en) * 2012-10-05 2015-08-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson Method, Apparatus and Computer Program for Backhaul Management
IL222709A (en) 2012-10-25 2016-02-29 Intucell Ltd A method and mechanism for coordinating interference between communications cells in solar systems
US9154241B2 (en) * 2012-11-13 2015-10-06 Apple Inc. Method for validating radio-frequency performance of wireless electronic devices
EP2926594A1 (en) 2012-11-30 2015-10-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Systems and/or methods for anchor node selection in networks using distributed mobility management (dmm)
US9167444B2 (en) 2012-12-04 2015-10-20 Cisco Technology, Inc. Method for managing heterogeneous cellular networks
US9014004B2 (en) 2012-12-04 2015-04-21 Cisco Technology, Inc. Method for managing load balance in a cellular heterogeneous network
US9549343B2 (en) 2012-12-06 2017-01-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Traffic steering across radio access technologies and radio frequencies utilizing cell broadcast messages
US9544841B2 (en) 2012-12-06 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Hybrid network-based and device-based intelligent radio access control
US10129822B2 (en) 2012-12-06 2018-11-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Device-based idle mode load balancing
US9374773B2 (en) 2012-12-06 2016-06-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Traffic steering across cell-types
US9544842B2 (en) 2012-12-06 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Network-based intelligent radio access control
US9998983B2 (en) 2012-12-06 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Network-assisted device-based intelligent radio access control
CN103874130B (zh) 2012-12-10 2018-01-26 株式会社日立制作所 无线通信系统及方法、动态关联控制装置及方法
WO2014128341A1 (en) * 2013-02-22 2014-08-28 Nokia Corporation Method and apparatus for distributing load
IL224926A0 (en) 2013-02-26 2013-07-31 Valdimir Yanover A method and system for allocating resources in the @telecommunications@cellphone network
EP2965567A1 (en) * 2013-03-08 2016-01-13 Nokia Technologies OY Improving communication efficiency
US9717029B2 (en) 2013-04-12 2017-07-25 Nec Corporation Radio access management system and method
EP2793041A1 (en) 2013-04-15 2014-10-22 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Assured vehicle absolute localisation
US9055465B1 (en) * 2013-04-26 2015-06-09 Sprint Spectrum L.P. Managing wireless communication link resources
GB2518584B (en) 2013-07-09 2019-12-25 Cisco Tech Inc Power setting
US9380646B2 (en) 2013-09-24 2016-06-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Network selection architecture
US9226197B2 (en) 2013-10-21 2015-12-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Network based speed dependent load balancing
US9241305B2 (en) 2013-10-28 2016-01-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Access network discovery and selection function enhancement with cell-type management object
US9414310B2 (en) 2013-11-27 2016-08-09 Cisco Technology, Inc. System and method for small cell power control in an enterprise network environment
CN106165513B (zh) * 2013-12-19 2019-10-22 华为技术有限公司 用于提供多客户端接入的方法和装置
CN103747040A (zh) * 2013-12-24 2014-04-23 乐视网信息技术（北京）股份有限公司 一种节点分配方法和控制中心
US9516564B2 (en) 2014-04-25 2016-12-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Enhancement of a cell reselection parameter in heterogeneous networks
US9635566B2 (en) 2014-04-25 2017-04-25 At&T Intellectual Property I, L.P. Enhancement of access points to support heterogeneous networks
EP3010271A1 (en) 2014-10-13 2016-04-20 Vodafone IP Licensing limited Telecommunication system
US9655102B2 (en) 2014-06-20 2017-05-16 Cisco Technology, Inc. Interference control in a cellular communications network
US9439195B1 (en) 2014-07-11 2016-09-06 Sprint Spectrum L.P. Systems and methods for managing communication of an access node and a relay node
US9749902B2 (en) 2014-08-19 2017-08-29 Qualcomm Incorporated Admission control and load balancing
US9402195B2 (en) 2014-09-07 2016-07-26 Cisco Technology, Inc. Operation of base station in a cellular communications network
US9844070B2 (en) 2014-09-10 2017-12-12 Cisco Technology, Inc. System and method for decoupling long term evolution media access control scheduling from subframe rate procedures
US9621294B2 (en) 2014-10-02 2017-04-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Enhancement of inter-cell interference coordination with adaptive reduced-power almost blank subframes based on neighbor cell profile data
WO2016059064A1 (en) 2014-10-13 2016-04-21 Vodafone Ip Licensing Limited Telecommunication system for relaying cellular coverage
EP3207729B1 (en) * 2014-10-13 2024-02-21 Vodafone IP Licensing limited A controller entity, a communication device, a system and corresponding methods
US9398518B2 (en) 2014-10-21 2016-07-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Cell broadcast for signaling resource load from radio access networks
US9729396B2 (en) 2014-11-04 2017-08-08 Cisco Technology, Inc. System and method for providing dynamic radio access network orchestration
US9918314B2 (en) 2015-04-14 2018-03-13 Cisco Technology, Inc. System and method for providing uplink inter cell interference coordination in a network environment
CN104837156B (zh) * 2015-04-20 2018-04-24 华信咨询设计研究院有限公司 一种基于小区性能评估的lte优化方法
US10244422B2 (en) 2015-07-16 2019-03-26 Cisco Technology, Inc. System and method to manage network utilization according to wireless backhaul and radio access network conditions
US9860852B2 (en) 2015-07-25 2018-01-02 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate small cell uplink power control in a network environment
US9648569B2 (en) 2015-07-25 2017-05-09 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate small cell uplink power control in a network environment
US10548063B1 (en) * 2015-11-24 2020-01-28 Sprint Spectrum L.P. Call admission control for relay access nodes
US9681344B1 (en) * 2015-11-30 2017-06-13 Sprint Spectrum L.P. Differential handling of buffered data during handover based on whether handover target is a relay with wireless backhaul
US9826408B2 (en) 2015-12-07 2017-11-21 Cisco Technology, Inc. System and method to provide uplink interference coordination in a network environment
US10667208B2 (en) 2015-12-23 2020-05-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Communication method and device
US10143002B2 (en) 2016-01-12 2018-11-27 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate centralized radio resource management in a split radio access network environment
US9813970B2 (en) 2016-01-20 2017-11-07 Cisco Technology, Inc. System and method to provide small cell power control and load balancing for high mobility user equipment in a network environment
US10420134B2 (en) 2016-02-02 2019-09-17 Cisco Technology, Inc. System and method to facilitate subframe scheduling in a split medium access control radio access network environment
US10091697B1 (en) 2016-02-08 2018-10-02 Cisco Technology, Inc. Mitigation of uplink interference within heterogeneous wireless communications networks
US9949192B1 (en) * 2016-06-01 2018-04-17 Sprint Spectrum L.P. Selection of a handover target based at least on a determination that the selected handover target does not have a wireless relay backhaul connection
US10785248B2 (en) * 2017-03-22 2020-09-22 Oracle International Corporation Routing based on a vulnerability in a processing node
US10616090B2 (en) 2017-05-10 2020-04-07 Vivint, Inc. Load balancing in multiple-input multiple-output systems using a mesh network
EP3682663B1 (en) * 2017-09-15 2023-08-30 Nokia Solutions and Networks Oy Global optimization process for link associations
US11172418B2 (en) * 2018-11-09 2021-11-09 Qualcomm Incorporated Channel load information for cell reselection
US10595191B1 (en) 2018-12-06 2020-03-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Mobility management enhancer
US10827423B1 (en) 2019-05-07 2020-11-03 Sprint Spectrum L.P. Communicating via at least two different radio access technologies
US11375364B2 (en) * 2019-05-31 2022-06-28 Qualcomm Incorporated Broadcast relay method in new radio
US11889345B2 (en) * 2020-05-15 2024-01-30 EXFO Solutions SAS Event-based load balancing in 4G-5G multi-radio dual connectivity
US11197240B1 (en) * 2020-06-22 2021-12-07 Sprint Communications Company L.P. Wireless access node usage based on mobile active users
US11445421B2 (en) 2020-08-21 2022-09-13 Sprint Communications Company L.P. Load balancing wireless access node usage based on active users
US11751115B2 (en) 2020-11-06 2023-09-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Hierarchical policy learning for hybrid communication load balancing
US11825371B2 (en) * 2020-11-11 2023-11-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for distributing traffic load between different communication cells

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185255A (zh) * 2005-06-14 2008-05-21 美商内数位科技公司 传送回程链接信息供网状存取点智能选择方法及系统
WO2008105771A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Thomson Licensing A method and apparatus for selecting an access point or relay node in a multi-hop wireless network

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8068507B2 (en) 2005-06-14 2011-11-29 Interdigital Technology Corporation Method and system for conveying backhaul link information for intelligent selection of a mesh access point
US20070201540A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-30 Berkman William H Hybrid power line wireless communication network
US8010105B2 (en) * 2006-05-19 2011-08-30 Research In Motion Limited System and method for facilitating accelerated network selection using a weighted network list
CN101409921B (zh) * 2007-10-10 2011-08-10 北京信威通信技术股份有限公司 一种无线通信系统中信道和信号发送参数联合分配的方法
US8228853B2 (en) * 2008-02-01 2012-07-24 Qualcomm Incorporated Serving base station selection in a wireless communication network
US8185152B1 (en) * 2008-07-09 2012-05-22 Marvell International Ltd. Access network discovery and selection and internet protocol multimedia system service architecture

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101185255A (zh) * 2005-06-14 2008-05-21 美商内数位科技公司 传送回程链接信息供网状存取点智能选择方法及系统
WO2008105771A1 (en) * 2007-03-01 2008-09-04 Thomson Licensing A method and apparatus for selecting an access point or relay node in a multi-hop wireless network

Also Published As

Publication number Publication date
CA2800835A1 (en) 2012-02-02
EP2599349A1 (en) 2013-06-05
EP2599349B1 (en) 2015-09-02
US9072039B2 (en) 2015-06-30
US20130021962A1 (en) 2013-01-24
CN103026762A (zh) 2013-04-03
CA2800835C (en) 2017-01-03
WO2012015411A1 (en) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103026762B (zh) 用于中继网络中的移动接入控制和负荷均衡的系统和方法
US8121100B2 (en) Radio resource allocation for cellular wireless networks
KR101086134B1 (ko) Ｗａｎ 시그널링 및 피어 투 피어 시그널링을 지원하는 혼합형 무선 통신 시스템에서의 전력 제어 및/또는 간섭 관리에 관한 방법 및 장치
EP2612521B1 (en) Cooperative relay system
US20120002598A1 (en) Method and apparatus for transmitting data on relay communication system
US20110053597A1 (en) Method of performing cell reselection in wireless communication system
US20090016232A1 (en) Method and apparatus for supporting connectivity of peer-to-peer (p2p) communication in mobile communication system
US20220377647A1 (en) Methods, wireless communications networks and infrastructure equipment
EP3138324B1 (en) Choosing transceiver nodes in a mobile telecommunications network
CN103813401A (zh) 无线网络中的混合小区管理
US9094893B2 (en) Method and apparatus for establishing service route
Xu et al. Cooperative mobility load balancing in relay cellular networks
CN102356663A (zh) 具有中继的无线网络中的关联和资源划分
CN106170961B (zh) 无线通信系统中依照调制支持不同小区范围的方法和装置
US7953411B1 (en) Virtual soft hand over in OFDM and OFDMA wireless communication network
WO2012148221A2 (ko) 무선통신 시스템에서의 정보의 전송 방법 및 장치
Mesodiakaki et al. Joint uplink and downlink cell selection in cognitive small cell heterogeneous networks
KR20080026692A (ko) 광대역 무선접속 시스템에서 셀간 간섭 제어 장치 및 방법
CN103416091A (zh) 用于移动辅助反向链路干扰管理的装置和方法
Jacob et al. Interference reduction through femto-relays
Lee et al. Dual layer small cell On/Off control for ultra-dense small cell networks
CN108777856A (zh) 一种面向未来5g网络的虚拟ue自主发现和连接建立过程
Shang et al. A stepwise radio resource allocation scheme considering load balancing in OFDM-based relay/cellular networks
KR20130065292A (ko) 동적 셀 구성을 갖는 무선 통신 기지국
KR20060056210A (ko) 직교 주파수 분할 다중 접속 통신 시스템에서 핸드오버서비스 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: Voight, Ontario, Canada

Applicant after: BlackBerry Ltd.

Address before: Voight, Ontario, Canada

Applicant before: Research In Motion Ltd.

COR Change of bibliographic data
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240523

Address after: Ai Erlandubailin

Patentee after: Maliki Innovation Co.,Ltd.

Country or region after: Ireland

Address before: Voight, Ontario, Canada

Patentee before: BlackBerry Ltd.

Country or region before: Canada