CN104054369A - 用于自组织网络的基于设备的架构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于对网络进行自优化的技术。评估通信链路的链路质量以确定预定链路质量水平是否得到满足。例如，链路质量可以被确定以指示上行链路拥塞，或者可以以一些其他方式来检测上行链路拥塞。响应于所述评估，采用链路自适应例行程序来优化通信链路。该自适应可以包括修改网络或通信终端设置。在链路自适应例行程序未能达到预定链路质量水平的情况下，采用用于适应信号功率的功率控制例行程序。

Description

用于自组织网络的基于设备的架构
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求2012年11月13日提交的序列号为No.13/676,025、名称为“Controlling Uplink Congestion in a Wireless Communication Network”的美国实用新型专利申请、2012年11月13日提交的序列号为No.13/676,044、名称为“Device-Based Architecture for Self Organizing Networks”的美国实用新型专利申请以及它们的于2011年11月14日提交的序列号为No.61/559,669、名称为“Self Optimizing Networks During Uplink Congestion”的母案临时专利申请的优先权，这些专利申请在这里通过引用的方式而被完全结合。
背景技术
无线通信由经由通信链路进行通信的两个或更多个通信终端构成。继而，通信链路可以包括一个或多个中间服务器。这些中间服务器执行通信链路中各个端点之间的连接和路由服务。例如，智能电话通信终端可以具有至局部蜂窝扇区中的蜂窝塔(这里也称为基站)的空中接口，蜂窝塔继而可以具有管理多个通信链路的一个或多个服务器。所述一个或多个服务器可以继而经由陆地线连接到核心网络，该核心网络具有管理其他多个通信链路的一个或多个服务器。所述核心网络将通信转发给目的通信终端。
目的通信终端可以是另一移动设备，诸如由包括最终连接到核心网络的空中接口和小区扇区的类似通信链路连接的智能电话或平板计算机。可替换地，目的终端可以是诸如电子邮件(“e-mail”)服务器的数据服务器，或者是因特网网址。
通信链路典型地包括下行链路和上行链路，其中在下行链路中，通信终端从接入网络的基站接收数据，在上行链路中，通信终端向基站传送数据。尽管在过去，经由上行链路发送的数据量局限于数据请求和相对紧凑的语音数据，但是越来越多的上行链路传输包含相对大的数据请求，偶尔会导致上行链路拥塞。例如，当前流行的社交媒体，非语音、数据通信会产生由移动通信终端捕获的相片和视频的上行链路。另一示例是，视频呼叫日益流行，它既包括音频分量又包括视频分量。
因此，自优化网络有机会满足当前的数据量挑战，诸如上面提到的由上行链路拥塞提出的挑战。一种方式是采用链路自适应例行程序来执行链路自适应以维持由服务质量(“QoS”)设置所指定的数据速度。另一方式是采用功率控制例行程序来增加信号功率。然而，在既存在链路自适应例行程序又存在功率控制例行程序的情况下，它们的优化会彼此干扰，从而产生非优化的通信链路。
另外，在具有关于应用的类型和/或应用特定质量的恰当了解的情况下，系统能够做出经受过更好训练的决定，即是否将功率增加至超过某一限制值，该限制值在整体系统干扰和设备电池寿命中有暗示。具有应用的恰当了解，网络和设备状况能够实现至自组织网络的更好方式，在自组织网络中能够基于运营商定义的规则来独立地调整每个单独设备。
附图说明
参照附图来进行具体说明。在附图中，不同附图中，使用相同参考数字的标号的最左侧数字指示类似或相同的项。
图1是示出了数据速度作为通信终端距无线塔的距离的函数的图表的图示。
图2是与用于自优化网络的基于设备的架构一起使用的硬件平台的示例的框图。
图3是将被自优化的通信链路的示例。
图4示出了示例性的用于自优化网络的基于设备的架构。
图5是在对网络进行自优化时均衡链路自适应和功率控制例行程序的示例性过程的流程图。
图6是利用通信链路端到端上的反馈对网络进行自优化的示例性过程的流程图。
图7示出了在其中检测并控制上行链路业务中的拥塞的无线通信网络。
图8是示出了检测并缓解无线通信网络的上行链路业务中的拥塞的方法的流程图。
图9是示出了预测并缓解无线通信网络的上行链路业务中的拥塞的方法的流程图。
具体实施方式
概述
本公开描述了用于自优化网络的基于设备的架构。位于网络中的服务器可以从多个数据源收集信息并做出关于影响特定移动终端的最佳配置参数的决定，所述数据源包括移动终端、无线电接入网(RAN)、回程和核心网络。服务器之后将这些特定配置参数传递给移动终端或者传递给对该移动终端进行服务的局部扇区。关于新配置参数的决定可以考虑无线电状况和核心网络特性。最佳设置可以考虑运营商特定的策略，诸如对延长的电池寿命、数据用户体验(QoE)和网络拥塞情况的特定处理的考虑。这些策略可以考虑用户配置文件、应用配置文件和移动终端特性。
描述了一个示例性应用，其中设备链路应用和功率控制方法被优化以控制上行链路方向中的过多干扰。这里描述的是无线通信网络，该无线通信网络包括用于检测从各种用户设备(UE)至基站(BS)的上行链路业务中的拥塞并控制该拥塞的架构。例如，基站(BS)(或网络的任意其他恰当组件)可以检测来自多个用户设备(UE)(这里也可互换地称为移动终端、通信终端和客户端设备)的上行链路业务中的拥塞，并且还检测拥塞的水平(例如，拥塞的水平可以提供对拥塞的测量)。基于检测到的拥塞，可以采取各种措施来控制拥塞(例如，减小或缓解拥塞)。
在实施方式中，基于对拥塞的检测，BS(或网络的任意其他适当的组件)可以修改与包括在网络中的一个或多个UE相关联的一个或多个网络设置。UE可以接收修改后的网络设置，并基于修改后的网络设置与BS进行通信。
在实施方式中，基于对拥塞的检测，BS(或网络的任意其他适当的组件)可以修改与UE用来向BS进行传送的比特率、传送时间间隔(tti)和/或传输功率相关联的网络设置。例如，BS(或网络的任意其他适当的组件)可以便于UE使用减小后的比特率、减小后的tti和/或减小后的传输功率向BS进行传送，从而使得上行链路业务中的拥塞相应减小。在实施方式中，BS(或网络的任意其他适当的组件)可以便于UE使用减小后的信令开销(例如，信令开销包括与上行链路业务的传输相关联的控制信号、确认等)向BS进行传送，从而使得上行链路业务中的拥塞相应减小。这种信令开销的减小可以例如通过针对上行链路传输实现UE与BS之间的更高连接时间、使UE不太频繁地进入休眠模式、改变用于UE与BS之间的通信的通信协议等来实现。
减小拥塞所采取的特定措施可以基于检测到的拥塞水平。例如，对于检测到的低水平的拥塞(例如，基于超过第一阈值水平的拥塞)，UE可以少量地减小针对至BS的传输的比特率。然而，对于检测到的高水平的拥塞(例如，基于超过第二阈值水平的拥塞，其中第二阈值水平可以高于第一阈值水平)，UE可以显著地减小针对至BS的传输的比特率，减小针对至BS的传输的传输功率，并不太频繁地进入休眠模式(例如，以减小与进入休眠模式相关联的信令开销)。
数据速度作为通信终端与手持设备之间的距离的函数
图1是数据速度102作为通信终端106距无线塔104的距离的函数的示例性图表100。特别地，图表100的X轴104表示终端106距无线塔104的距离，图表100的Y轴102表示终端106处的数据速度102。
通信终端106处的数据速度102期望随着与无线塔104距离的增加而减小。通常，该减小是非线性的。相反地，在没有自适应算法和其他中间因子的情况下，信号强度与距离平方的倒数成比例地下降，并且因此，数据速度在不是必需随着负二次方而减小的情况下通常随着距离的增加而更快速地减小。
两种自适应技术(其通常作为例行程序108、110而被包括在通信终端106中)是链路自适应108和功率控制110。链路自适应例行程序108包括软件或硬件形式的任意算法实现方式，该实现方式是将信号或协议参数(诸如调制和编码)与通信链路状况和特性进行匹配。功率控制例行程序110包括软件或硬件形式的任意算法实现方式，该实现方式是使无线信号强度自适应于通信链路状况和特性。
由于链路自适应108和功率控制110彼此独立操作，所以它们还会彼此干扰。例如，链路自适应108可以在反馈环路中操作。特别地，链路自适应108可以做出数据速度测量，并应用补偿。之后，链路自适应108做出另一数据速度测量，并应用另一补偿。如果该补偿是插值，则链路自适应108可以在预计数据速度将是什么样的情况下试图进行过补偿或欠补偿。然而，如果功率控制110同时在操作，则链路自适应108进行恰当补偿的能力急剧变得次优。在功率控制110被激进应用的方案中，链路自适应108可能导致随意且看起来随机的数据速度波动。
因此，可以不太激进地应用功率控制110，以允许链路自适应108有足够的时间来应用补偿以维持数据速度。特别地，当数据速度下降到低于预定阈值112时，可以应用链路自适应108而非功率控制110。没有链路自适应108，数据速度会下降至数据点116。采用链路自适应108，数据速度会下降至数据点118。
如果数据速度继续下降118至低于预定阈值120，则功率控制110可以之后被额外地应用。由于是在链路自适应108的补偿已经稳定之后应用功率控制110，所以附加的功率控制110将不会伴随着数据速度的随意波动。
没有链路自适应108和/或功率控制110，数据速度可以如数据点122所指示的那样陡峭地下降。在以使得未被控制的数据速度波动最小化的方式来应用链路自适应108和功率控制110的情况下，数据速度可以被维持在预定阈值126附近，该预定阈值126可以代表期望的QoS或用户体验质量(“QoE”)。注意，在某些状况下，链路自适应108和功率控制110不足以维持QoS/QoE数据速度水平。然而，在漫游场景中，如上所述那样所应用的链路自适应108和功率控制110会在小区塔切换之前超出所述距离，并因此可以进一步改善具有相对稀少小区塔的区域中的数据速度。
示例性硬件平台
图2示出了与用于自优化网络的基于设备的架构一起使用的硬件环境200的一种可能实施方式。特别地，图2示出了被配置成用于均衡链路自适应和/或功率控制并用于接收和/或传送自优化网络的通信链路状况和/或特性的客户端设备202。通信链路状况可以包括通信链路的经验测量，诸如接收到的信号强度。通信链路特性可以包括通信链路的可设置属性，诸如信号功率被提升的程度。
客户端设备202是具有处理器204、支持至少两种传输的无线电206及存储器208的任意计算设备。无线电206可以支持未被许可的频谱通信(诸如Wi-Fi)或者被许可的频谱(诸如WCDMA和CDMA2000)。可替换地，客户端设备202可以具有用于支持不同通信传输的多个无线电。
客户端设备202的存储器208是任意计算机可读媒体，该计算机可读媒体可以存储若干程序，包括操作系统210、一个或多个应用212和优化器214。特别地，优化器214包括用于支持自优化网络的软件。优化器214可以包括链路自适应软件组件、功率控制软件组件、用于均衡链路自适应和功率控制、用于传送和/或接收通信链路状况和/或特性的软件组件。
计算机可读媒体包括至少两种类型的计算机可读媒体，即计算机存储媒体和通信媒体。计算机存储媒体包括以任意方法或技术实施以用于存储信息的易失性和非易失性、可移动和不可移动媒体，该信息诸如是计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储媒体包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多用途盘(DVD)或其他光存储、磁录音带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或能够被用来存储由计算设备访问的信息的任何其他非传输媒体。相反地，通信媒体可以包括计算机可读指令、数据结构、程序模块、或模块化数据信号形式的其他数据(诸如载波)或其他传输机制。如这里定义的，计算机存储媒体不包括通信媒体。
客户端设备202可以向中间服务器216进行通信。中间服务器216是能够向另一方路由视频呼叫的任意计算设备。示例可以包括蜂窝基站中或可替换地用于蜂窝载波的核心网络中的服务器。中间服务器216包括处理器218、存储器220和通信接口222。根据关于客户端202的前述讨论，存储器220是任意计算机可读媒体，该计算机可读媒体包括计算机存储媒体和通信媒体。
特别地，存储器220存储程序224，程序224可以包括用于在诸如上行链路拥塞期间支持自优化网络的操作系统和软件组件。自优化网络软件组件可以包括用于接收、测量和/或传送通信链路状况和特性的例行程序。
存储器220还可以存储可以包括数据库管理系统的程序224。因此，中间服务器216可以包括数据存储226。数据存储226可以被配置为关系数据库、面向对象的数据库、列数据库(columnar database)或者用于支持自优化网络的任意配置。
示例性通信栈
图3示出了可以被用于自优化网络的示例性无线通信栈300。实际上，通信栈300示出了通信链路链，在该通信链路链中，每一层具有其自己的特定状况和/或特性并且可以被单独地装备以测量那些状况和/或特性。那些状况和/或特性可以接着在栈或链中上下分享以支持自优化网络。
状况和/或特性可以是静态的、统计的或动态的。特别地，状况和/或特性可以被存储在静态配置文件中并由其他层(诸如通信终端中的优化器)所访问。该静态配置文件可以在通信终端上驻留在存储器中，或者可替换地可以在远程服务器上是可访问的。
状况和/或特性可以被动态地确定。特别地，状况和/或特性可以被实时地或者基本上实时地测量。当那些状况和/或特性被测量时，它们能够在栈或链中上下传递。这样，栈的任意部分都能够访问在栈的其他部分中所测量的和/或传送的状况和/或特性，并能够局部地对网络进行自优化。
状况和/或特性还可以被存储在知识库中。当通信栈或链中的各个参与方做出了各种测量时，那些测量可以被存储在服务器或数据库中。一旦被存储，那些测量就可以被索引到以软件或硬件实施的不同等级的优化例行程序或优化技术。这样，不需要在通信栈或链中上下重新计算和/或传播测量，除非有优化例行程序要使用该信息并因此将实现最佳益处。
通信链或栈可以以用户302来开始。用户302可以例如是发起并对视频呼叫进行响应的视频呼叫参与方。与用户302相对应的是用户配置文件304。示例性用户状况和/或特性可以包括静态用户喜好，诸如期望的QoS或QoE设置。可替换地，用户状况和/或特性可以包括用户活动的动态或统计测量，诸如用户多长时间参与一次视频呼叫、视频呼叫的持续时间以及附加材料(诸如办公室文档)被共享的可能性。
用户302使用客户端设备306。与客户端设备306相对应的是客户端设备配置文件308。客户端设备状况和/或特性可以包括静态信息，诸如客户端设备的构造和型号、客户端设备上视频相机的数量及其各自的分辨率能力。动态状况和/或特性可以包括功率利用曲线以及在设备上测量的传输/接收错误的频率。
客户端设备306运行操作系统310。与操作系统310相对应的是操作系统配置文件312。操作系统状况和/或特性可以包括操作系统的名称、版本号和构件。动态状况和/或特性可以包括正在运行的后台进程的数量和同时运行的服务的标识。
操作系统310运行一个或多个应用314。与每个应用314或每级应用相对应的是配置文件316。静态特性可以包括应用的名称和构件。动态特性可以包括应用314所使用的系统服务的标识、所使用的数据类型以及各种状况下该应用所使用的通常的传送和/或接收数据量。示例性类型的内容可以包括内容是文本数据、语音数据、音乐音频数据还是包括办公室文档或视频会议数据的企业数据。
客户端侧状况和/或特性(包括针对用户、客户端设备操作系统和应用的那些状况和/或特性)可以在客户端设备上进行测量和检测。这些状况和/或特性通常与链路质量需求(诸如对视频呼叫会话的需求)相关，但是还可以与链路质量能力(诸如用于视频呼叫的通信链路的能力)相关。这些状况和/或特性可以在检测事件时被轮询或测量。这些状况和/或特性还可以在用户指示(诸如应用中的按钮按下)下被收集。客户端设备可以周期性地向网络上的服务器推送所存储状况和/或特性的存档文件以用于后续分析。可替换地，客户端设备可以周期性地向另一通信终端(诸如视频呼叫会话中的另一通信终端)推送所存储的状况和/或特性的存档文件，以使该通信终端执行其他优化。
视频呼叫应用314通过空中接口318传输应用和相关数据。与空中接口318相对应的是空中接口配置文件。空中接口状况和/或特性可以包括信道质量信息(“CQI”)特性、干扰无线电的载波、不连续接收交换率(“DRX”)和不连续传输交换率(“DTX”)。空中接口状况和/或特性320可由客户端设备或可替换地由基站进行检测。当由基站检测时，基站可以周期性地向客户端设备推送空中接口特性320。
空中接口318连接到局部蜂窝扇区322中的蜂窝塔和蜂窝基站。与局部蜂窝扇区322相对应的是蜂窝扇区配置文件。示例性蜂窝扇区322状况和/或特性可以包括扇区负载、地理信息和移动性。例如，蜂窝扇区中的基站可以将呼叫负载按时间进行平均。可替换地，基站可以注意到，扇区包含高速路，并且大部分的呼叫包括比通常量的漫游呼叫更大量的呼叫。
蜂窝扇区322经由回程将数据转发给核心网络326。与回程/核心网络326相对应的是回程/核心网络配置文件。示例性回程/核心网络状况和/或特性328可以包括随着时间的逝去来处理负载和来自处理账单和计量的负载。
对于包括用于空中接口320、蜂窝扇区324和回程/核心网络328的那些状况和/或特性的网络侧状况和/或特性，可以在基站或核心网络中的服务器上做出测量。这些状况和/或特性通常与链路质量能力(诸如用于视频呼叫会话的能力)有关。这些状况和/或特性可以被周期性地推送给一个或多个通信终端，诸如参与视频呼叫会话的终端。这样，那些通信终端可以使用无线无线电通信状况和/或特性来优化通信，诸如视频呼叫。
利用端到端通信链信息的示例性用于自优化网络的基于设备的架构
图4示出了利用来自通信链端到端的关于通信链路状况和/或特性的信息的自优化网络的示例400。
用户402经由运行应用406的客户端设备404来参与无线呼叫。用户402、客户端设备404和应用406的配置文件以及操作系统状况和特性(未示出)经由至基站408的空中接口而与无线呼叫数据一起被共享。基站408向核心网络410路由无线呼叫数据并且还传播状况和特性。
核心网络410处的或者以其他方式通信耦合到核心网络410的应用服务器412可以运行无线电接入网络(“RAN”)策略引擎412形式的优化器。该策略引擎412可以接收由基站408转发的与用户、客户端设备、操作系统和/或应用有关的通信状况和/或特性。策略引擎412还可以直接接收与空中接口、基站、蜂窝扇区和/或核心网络有关的通信状况和/或特性。
策略引擎可以经由深度分组检查(“DPI”)组件414来接收与由核心网络410处理的无线呼叫的分组内容和数据频率有关的统计。核心网络416处的通信链路策略可以经由策略与改变资源功能(“PCRF”)组件416而被传递给策略引擎412。由PCRF传递的信息的示例可以包括无线呼叫的服务质量(“QoS”)418水平和服务水平协定(“SLA”)420水平。通常，PCRF可以发送与链路质量有关的参数。
策略引擎412可以应用各种规则来在服务器侧上对网络进行自优化。示例性规则可以包括：设定编码的最大数量；设定最大比特率；设定各种状态转换参数；设定上行链路功率的定时器条件；以及设定用于上行链路功率的最大步长数。利用来自通信链端到端的关于通信链路状况和/或特性的信息对网络进行自优化的过程参照图6进行描述。
示例性链路自适应和功率控制协作过程
关于与通信链有关的状况和/或特性的信息能够从之前的讨论中获得。该信息可以之后被用来协调链路自适应和功率控制软件组件。图5提供了示例性链路自适应和功率控制协调过程的流程图500。
优化器可以在各种时刻下采样通信链路的数据速度。在框502，优化器测量并存储数据速度。在框504，优化器进行数据速度的随后测量并进行存储。这样，优化器或其他例行程序就可以将两个测量进行比较并推断数据速度趋势。
在框506，优化器可以接收通信链路状况和/或特性的一些子集。根据参照图4的描述，通信链路状况和特性可以与通信链端到端的任意部分有关。可替换地，该信息可以被限制到通信链的一些窄子集。
优化器可以测量与用户、客户端设备、操作系统和/或应用有关的客户端侧状况和/或特性，或者可替换地可以访问相应配置文件。因此，在框506，优化器可以向通信链的其他部分传送那些局部状况和/或特性。
在框508，可以基于第一和/或第二数据速度测量来计算链路质量。如果将不执行任何推断，则仅第二数据速度测量将被使用。该计算还可以采用接收到的通信链路状况和特性。
一旦进行了计算，则在框510，优化器就可以确定所计算的链路质量是否满足预定链路质量。例如，该计算可以考虑所计算的链路质量是否满足或超过预定服务质量(“QoS”)和/或用户体验质量(“QoE”)水平。
如果链路质量得到满足，则处理继续而无需自适应。否则，在框512，软件组件形式的链路自适应例行程序可以修改一个或多个特性以对不令人满意的链路质量进行补偿。例如，链路自适应例行程序可以增加某些数据类型的优先级，或者可以主动地减小帧。
在框514，优化器确定链路自适应例行程序是否已经修复了链路质量以满足预定链路质量水平。如果预定链路质量得到满足，则处理继续而无需进一步的修改。否则，在框514，软件组件形式的功率控制例行程序可以修改一个或多个特性。例如，可以将功率水平提升特定步长达特定时间量。
这样，链路自适应例行程序有机会在没有来自功率控制例行程序的干扰的情况下对链路质量进行优化。链路自适应例行程序和功率控制例行程序都是可以支持各种优化技术的软件组件。
在一个实施方式中，功率控制例行程序通过在具有高保护且低功率的数据突发之间而非低保护且高功率的数据突发之间进行选择来与链路分析例行程序均衡。前者产生相对更短且频繁的数据传输突发，而后者产生相对更长且不太频繁的数据传输突发。该选择基于选项中的哪个更易受通信链路状况和特性的影响。在该示例中，优化是链路自适应例行程序与功率控制例行程序之间关系的均衡。
在另一实施方式中，链路自适应和/或功率的迟滞或速率改变随着通信终端位置改变的速度或程度而增加。例如，在用户是行驶车辆中的乘客的情况下，迟滞增加以便有足够的样本来检测状况和/或特性改变。然而，在用户在办公室中处于静止时，由于状况和/或特性不太可能改变，所以可以减小迟滞。在该示例中，链路自适应例行程序和功率控制例行程序的优化是独立的。
利用端到端通信链信息的用于对网络进行自优化的示例性过程
关于与通信链端到端有关的状况和/或特性的信息可以结合对链路自适应和功率链路例行程序的协调来使用，或者单独使用。图6是利用独立于链路自适应和功率控制的端到端通信链信息对网络进行自优化的示例性过程600的流程图。
通信终端可以具有经由至基站和/或核心网络处的中间服务器的空中接口的通信链路。中间服务器可以动态地适应以对通信链路进行优化。
在框602，中间服务器从通信终端接收关于链路状况和/或特性的通信信息。在框604，存储接收到的信息。
在框606，可以将接收到的信息与来自基站和/或核心网络中的其他中间服务器的局部状况和/或特性信息进行组合。另外，可以将接收到的信息与来自当前活动的呼叫和/或已经结束的呼叫的关于其他通信链路的其他信息进行聚集。这样，中间服务器可以聚集关键量的信息来通过中间服务器开发呼叫的统计和其他数据模型。
基于数据模型，在框608，中间服务器可以之后识别对通信链路的潜在优化。特别地，中间扇区可以识别对局部蜂窝扇区的优化。
在框610，中间扇区可以检索将被改变的候选蜂窝扇区的定时条件。由于在蜂窝扇区可能改变或适应的时间上可能存在一些延迟，所以改变蜂窝扇区的时间可能受限。在一些情况中，可以动态地基本上实时地修改蜂窝扇区。特别地，一旦识别了优化，中间扇区就执行优化。可替换地，可以允许中间扇区执行优化仅一定时间、或者时间周期中的一有限时间量、或者自上次优化以后具有内置延迟。
如果定时条件得到满足，则在框614中，执行优化。否则，可以延迟或忽略优化。
具有用于检测和控制上行链路拥塞的功能的示例性网络和设备
图7示出了根据各种实施方式的在其中检测并控制上行链路业务中的拥塞的无线通信网络70(这里也称为网络70)。网络70包括通信耦合到多个UE74_1,74_2,…,74_N的BS72，其中N是适当的整数。BS72对位于地理区域内(例如位于小区76内)的UE进行服务。图7示出了小区76是六边形，虽然其他形状的小区76也是可能的。
在实施方式中，UE74_1,…,74_N可以包括用于通过无线通信网络进行通信的任意适当的设备。这种设备包括移动电话、蜂窝电话、移动计算机、个人数字助理(PDA)、射频设备、手持计算机、膝上型计算机、平板计算机、掌上型计算机、寻呼器、组合了一个或多个前述设备的集成设备等。如此，UE74_1,…,74_N可以在能力和特征方面广泛变化。例如，UE74_1,…,74_N之一可以具有数字键盘，用于显示仅若干行文本并被配置成仅与全球移动通信(GSM)网络进行交互操作的能力。然而，UE74_1,…,74_N中的另一个(例如，智能电话)可以具有触摸敏感屏、定位笔、嵌入式GPS接收器和相对高分辨率的显示器，并被配置成与多种类型的网络进行交互操作。UE74_1,…,74_N还可以包括无SIM的设备(即不包含功能性的用户标识模块(“SIM”)的移动设备)、漫游移动设备(即在其归属接入网之外进行操作的移动设备)和/或移动软件应用。
在实施方式中，BS72可以是基站、节点B、演进型节点B(e节点B)或任意其他接入网组件中的任意一者。这里使用的术语“基站”包括基站、节点B、或e节点B中的任意一者或全部。BS72可以与UE74_1,…,74_N中的一个或多个UE传递语音业务和/或数据业务。BS72可以使用一个或多个恰当的无线通信协议或标准来与UE74_1,…,74_N进行通信。例如，BS72可以使用一个或多个标准与UE74_1,…,74_N进行通信，所述标准包括但不限于GSM、时分多址(TDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、演进数据优化(EVDO)、长期演进(LTE)、通用接入网(GAN)、未被许可的移动接入(UMA)、码分多址(CDMA)协议(包括IS-95、IS-2000和IS-856协议)、高级LTE或LTE+、正交频分多址(OFDM)、通用分组无线电服务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高级移动电话系统(AMPS)、WiMAX协议(包括IEEE802.16e-2005和IEEE802.16m协议)、高速分组接入(HSPA)(包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和高速上行链路分组接入(HSUPA))、超移动宽带(UMB)等。
BS72可以(例如通过使用图7中用实线所示的回程连接)通信耦合到多个回程设备，例如操作支持子系统(OSS)服务器78、无线电网络控制器(RNC)80等。
在实施方式中，基站72可以包括处理器720、一个或多个传输天线722、一个或多个接收天线724以及计算机可读媒体726。处理器720可以被配置成执行指令，所述指令可以存储在处理器720可访问的计算机可读媒体726中或其他计算机可读媒体中。在一些实施方式中，处理器720是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或CPU和GPU两者，或任意其他种类的处理单元。
一个或多个传输天线722可以向UE74_1,…,74_N传送信号，并且一个或多个接收天线724可从UE74_1,…,74_N接收信号。天线722和724包括本领域中公知的任意适当的天线。例如，天线722和724可以包括执行传送和接收射频通信的功能的无线电发射器和无线电接收器。在实施方式中，天线722和724可以被包括在BS72的传送-接收模块中。
计算机可读媒体726可以包括计算机可读存储媒体(“CRSM”)。CRSM可以是可由计算设备访问以实施存储于其上的指令的任意合适的物理媒体。CRSM可以包括但不局限于随机接入存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”)、闪存或其他存储技术、压缩盘只读存储器(“CD-ROM”)、数字多用途盘(“DVD”)或其他光盘存储器、磁录音带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、或能够被用来存储需要的信息并能由基站72访问的任何其他介质。计算机可读媒体726可以驻留在基站72中、局部网络上可由基站72访问的一个或多个存储设备上、可由基站72经由广域网访问的云存储上或任意其他可访问位置中。
计算机可读媒体726可以存储未在图7中示出的、将在处理器720上执行的若干模块，诸如指令、数据存储、操作系统模块、基本输入/输出系统(BIOS)。另外，虽然未在图7中示出，但是基站72可以包括若干其他组件，诸如被配置成向基站72的各个组件供电的功率总线、用于与各个回程设备通信的一个或多个接口等。
在实施方式中，BS72可以耦合到网络组件760，网络组件760可以包括处理器762和计算机可读媒体764(其可以是例如类似于计算机可读媒体726)。计算机可读媒体764可以存储诸如指令、数据存储等配置为在处理器762上执行的若干模块。例如，如本文后面将更详细讨论的，计算机可读媒体764可以存储拥塞检测模块728、拥塞控制模块730、拥塞预测模块732、网络设置模块734和应用检测模块736。
在实施方式中，网络组件760(或网络组件760的一部分)可以被包括在BS72、OSS服务器78、RNC80、与网络70相关联的另一适当服务器等中或者成为它们的一部分。例如，虽然图7示出了网络组件760中的计算机可读媒体764存储拥塞检测模块728、拥塞控制模块730、拥塞预测模块732、网络设置模块734和应用检测模块736，但是在各种其他实施方式中，这些模块中的一个或多个可以存储在网络70的任意适当部件中(例如，存储在BS72、OSS服务器78、RNC80、与网络70相关联的另一适当服务器中)。
在实施方式中，UE74_1可以包括处理器740_1、一个或多个传送天线742_1、一个或多个接收天线744_1以及计算机可读媒体746。处理器740_1可以被配置成执行指令，所述指令可以存储在处理器740_1可访问的计算机可读媒体746_1中或其他计算机可读媒体中。在一些实施方式中，处理器740_1是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或CPU和GPU两者，或任意其他种类的处理单元。一个或多个传送天线742_1可以向基站72传送信号，以及一个或多个接收天线744_1可以从基站72接收信号。在实施方式中，天线742_1和744_1可以被包括在UE74_1的传送-接收模块中。
计算机可读媒体746_1还可以包括CRSM。CRSM可以是可由计算设备访问以实施存储于其上的指令的任意可用的物理媒体。CRSM可以包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、SIM卡、闪存或其他存储技术、CD-ROM、DVD或其他光盘存储、磁录音带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或能够被用来存储需要的信息且能够由UE74_1访问的任何其他介质。
计算机可读媒体746_1可以存储诸如指令、数据存储等被配置成在处理器740_1上执行的若干模块。例如，计算机可读媒体740_1可以存储配置模块748_1。虽然在图7中未示出，但是计算机可读媒体746_1还可以存储被配置成从另一设备或组件(例如，基站72、其他UE等)接收和/或向另一设备或组件(例如，基站72、其他UE等)提供语音、数据和消息(例如，短消息服务(SMS)消息、多媒体消息服务(MMS)消息、即时通讯(IM)消息、增强型消息服务(EMS)消息等)的一个或多个应用。
虽然未在图7中示出，但是UE74_1还可以包括各种其他组件，例如电池、充电单元、一个或多个网络接口、音频接口、显示器、按键或键盘、GPS接收器和/或其他位置确定组件以及其他输入和/或输出接口。
虽然图7详细示出了仅一个UE(例如，UE74_1)，但是其他UE74_2,…,74_N中的每一者都可以具有至少部分地类似于UE74_1的结构的结构。例如，类似于UE74_1，UE74_2,…,74_N中的每一者可以包括处理器、一个或多个传送天线、一个或多个接收天线以及包括配置模块的计算机可读媒体。
在实施方式中，网络设置模块734维护与网络70相关联的多个网络设置和/或(例如，与一个或多个UE相关联的)UE设置。对于本公开的剩余部分，网络设置包括与网络70相关联的设置和/或与一个或多个UE相关联的设置。由网络设置模块734维护的单独网络设置可以与UE74_1,…,74_N中的单个UE、UE74_1,…,74_N的子集或UE74_1,…,74_N中的每个UE有关。例如，多个网络设置中的某个网络设置可以指定UE(或UE74_1,…,74_N中的每一者)可以向BS72传送数据的最大比特率。多个网络设置中的另一网络设置可以指定UE74_1,…,74_N中的每一者向BS72传送数据所使用的传输时间间隔(tti)。多个网络设置中的又一网络设置可以指定UE74_1,…,74_N中的每一者用来向BS72传送数据的最大功率(其中该最大功率在这里也称为最大上行链路传输功率)。由网络设置模块734所维护的多个网络设置还可以包括任意其他适当类型的网络设置。
在实施方式中，由网络设置模块734所维护的多个网络设置中的一者或多者可以被传递给UE74_1,…,74_N(例如，由传送天线742_1传递给UE74_1,…,74_N的配置模块)。基于接收网络设置，UE74_1,…,74_N(例如，相应的配置模块)可以对其自身进行配置并因此与BS72进行通信。
在实施方式中，拥塞检测模块728可以检测基站72与UE74_1,…,74_N之间的业务中的拥塞。在实施方式中，拥塞检测模块728还可以检测基站72与UE74_1,…,74_N之间的业务中的拥塞水平。例如，拥塞检测模块728可以检测从UE74_1,…,74_N至基站72的上行链路业务中的拥塞(以及拥塞水平)。在实施方式中，拥塞水平提供了拥塞的测量或拥塞的严重程度。然而，在另一实施方式中，拥塞检测模块728可以检测上行链路业务中的拥塞，但是抑制检测上行链路业务中的拥塞水平。
拥塞检测模块728可以使用一个或多个适当的度量来检测从UE74_1,…,74_N至基站72的上行链路业务中的拥塞。例如，拥塞检测模块728可以检测因上行链路业务中的拥塞引起的从和/或至UE74_1,…,74_N的失败电话呼叫(例如，发起失败和/或在进行中被放弃的电话呼叫)的数量。例如，拥塞检测模块728可以跟踪在特定时间间隔中这种失败电话呼叫的数量超出了一个或多个阈值数。在另一示例中，拥塞检测模块728可以检测从UE74_1,…,74_N至BS72的上行链路业务中的噪声。在又一示例中，拥塞检测模块728可以检测从UE74_1,…,74_N至BS72的上行链路业务中的噪声的增加速率(例如，检测上行链路业务中的噪声在最后15分钟内已经增加了70dB)。在又一示例中，拥塞检测模块728可以检测BS中与上行链路业务相关联的信令事件的数量(例如，检测信令事件的数量超出了阈值数)。在又一示例中，拥塞检测模块728可以检测由BS用来处理上行链路业务的数据处理资源的量(例如，检测BS使用多于阈值量的计算资源来处理上行链路业务)。基于一个或多个这种检测，拥塞检测模块728可以检测从UE74_1,…,74_N至基站72的上行链路业务中的拥塞以及可能的拥塞水平。
例如，在第一时间和第二时间期间，拥塞检测模块728可以分别检测上行链路业务中的第一拥塞水平和第二拥塞水平，其中第一拥塞水平可以相对高于第二拥塞水平。例如，第一拥塞水平可以基于检测上行链路拥塞导致的N1个失败电话呼叫和上行链路业务中的M1dB噪声进行检测；以及第二拥塞水平可以基于检测上行链路拥塞导致的N2个失败电话呼叫和上行链路业务中的M2dB噪声进行检测。拥塞检测模块728可以基于N1、N2、M1和M2的值(例如，基于N1和M1分别大于N2和M2)来检测第一拥塞水平高于第二拥塞水平。
在实施方式中，基于拥塞检测模块728检测到上行链路业务中的拥塞(以及可能拥塞水平)，拥塞控制模块730可以采取各种措施来控制上行链路业务中的拥塞。例如，基于检测到的拥塞水平超过第一阈值，拥塞控制模块730可以采取第一措施来控制上行链路业务中的拥塞；基于检测到的拥塞水平超过第二阈值，拥塞控制模块730可以采取第二措施来控制上行链路业务中的拥塞，等等。第一阈值和第二阈值可以是基于例如网络70的操作状况进行调整的动态阈值。
在实施方式中，为了控制上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的网络设置中的一个或多个网络设置。基于UE74_1,…,74_N中的哪个可以被配置为减小上行链路业务中的拥塞，网络设置的这种修改可以被传递给UE74_1,…,74_N。
在示例中，如本领域技术人员所公知的，承载可以与UE与BS72之间的无线通信相关联。该承载可以指定与UE和BS72之间的通信相关联的各种参数(例如，可以指定UE与BS72之间的通信所使用的比特率、tti和/或最大功率)。在实施方式中，基于拥塞检测模块728检测到上行链路业务中的拥塞(以及可能拥塞水平)，拥塞控制模块730可以便于对与从UE74_1,…,74_N中的一者或多者至BS72的上行链路通信相关联的承载进行限制。限制承载可以包括减小从UE74_1,…,74_N中的一者或多者至BS72的通信所使用的比特率、tti和/或最大功率。例如，为了便于对承载的限制，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的网络设置中的一个或多个网络设置(例如，与从UE74_1,…,74_N中的一者或多者至BS72的通信所使用的比特率、tti和/或最大功率相关联的网络设置)。
例如，基于检测到上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的网络设置，以便UE74_1,...,74_N中的一个或多个能够以减小的比特率向BS72传送数据。例如，第三代合作伙伴计划(3GPP)中所开发的第三代(3G)移动系统的版本99(R99)指定了用于从UE向BS传送数据的各种可能的比特率(例如，每秒32千比特(kbps)、64kbps、128kbps、256kbps、384kbps等)。在网络70中，当在上行链路业务中没有检测到拥塞(或相对低水平的拥塞)时，UE74_1,…,74_N中的一者或多者可以以384kbps向BS传送数据。一旦(例如通过拥塞检测模块728)检测到上行链路业务中的拥塞超过阈值值，则拥塞控制模块730可以修改网络设置模块734中所维护的网络设置以便UE74_1,…,74_N中的一者或多者现在可以以减小的比特率(例如，256kbps、128kbps或甚至更低的比特率)向BS传送数据。比特率的减小可以基于检测到的拥塞的水平(例如，拥塞水平越高，比特率可以被进一步减小)。在实施方式中，可以逐渐减小比特率，以控制拥塞。
tti可以指代UE向BS72传输的持续时间(例如，数据的一个块被传送的持续时间)。在实施方式中，基于检测到上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的另一网络设置，以便UE74_1,...,74_N以减小的tti向BS72传送数据。例如，HSUPA标准指定了用于从UE向BS传送数据的各种可能tti(例如，10毫秒(ms)、2ms等)。在网络70中，当在上行链路业务中没有检测到拥塞(或相对低水平的拥塞)时，UE74_1,…,74_N中的一者或多者可以以10ms的tti向BS传送数据。一旦拥塞检测模块728检测到上行链路业务中的拥塞水平超过阈值，则拥塞控制模块730可以修改网络设置模块734中所维护的网络设置以便UE74_1,…,74_N中的一者或多者现在可以以减小的tti(例如，2ms)向BS传送数据。在实施方式中，tti的减小可以基于检测到的拥塞的水平(例如，拥塞水平越高，tti可以被进一步减小)。在实施方式中，可以逐渐减小tti，以控制拥塞。
在实施方式中，基于检测到上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的另一网络设置，以便UE74_1,...,74_N以减小的功率向BS72传送数据。例如，比特率的减小和/或tti的减小会导致UE传输功率的减小。另外，UE74_1,…,74_N中的一者或多者可以进一步减小向BS72传送数据的功率。传输功率的减小可以基于检测到的拥塞的水平(例如，拥塞水平越高，传输功率可以被进一步减小)。在实施方式中，可以逐渐减小传输功率，以控制拥塞。
在实施方式中，基于检测到上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730可以修改由网络设置模块734所维护的又一网络设置，以便UE使用不同的载波频率向BS72传送数据。例如，一个或多个UE可以使用载波频率来与BS72进行通信。基于检测到上行链路业务中的拥塞，一个或多个UE中的UE可以被转移到不同的载波频率以与BS72进行通信。
在实施方式中，比特率、tti和/或传输功率的减小可以基于UE向BS72进行传送所使用的通信协议。例如，UE74_1,…,74_N中的UE可以使用第一通信协议来从UE向BS72传送语音业务，并可以使用第二通信协议来从UE向BS72传送数据业务。在示例中，由于语音业务相对地对时间更为敏感，所以拥塞控制模块730可以(例如通过修改网络设置模块734所维护的网络设置)便于根据用于从UE向BS72传送数据业务的第二通信协议来减小所使用的比特率、tti和/或传输功率(例如，当根据用于从UE向BS72传送语音业务的第一通信协议抑制减小所使用的比特率、tti和/或传输功率时)。
在实施方式中，在减小UE74_1,…,74_N中的UE的比特率、tti和/或传输功率之后，用于UE与BS之间的通信的通信载波可以被重置(或者可以将不同的通信载波用于特定UE与BS之间的通信)。例如，当大量UE(例如，与BS72通信的所有UE或其子集)减小用于向BS72进行传输的比特率、tti和/或传输功率时，这种减小会导致上行链路拥塞的更快控制(例如，可以导致拥塞控制算法的更快收敛)，如果UE重置和/或切换了与BS72通信所使用的各个通信载波的话。重置所使用的通信载波可以包括将通信载波锁定一段短的持续时间(例如，若干毫秒或者若干秒)以及对UE与BS之间的通信所使用的通信载波进行解锁。
上行链路业务，例如与下行链路业务相比，可以一般性地包括更小的分组，(例如，由于用户浏览因特网的本质)。而且，例如与用于下行链路数据分组的连接时间相比，传送上行链路数据分组的连接时间可以更短。因此，UE可以在时隙中传送上行链路数据，其中这种时隙频繁地出现。因此，用于上行链路业务的信令开销(例如，包括与上行链路数据分组的传输相关联的控制信号、确认等)可以是显著的，这对上行链路业务中的拥塞做出了贡献。
在实施方式中，为了缓解或减小上行链路业务中的拥塞，可以减小与网络70中的上行链路业务相关联的信令开销。仅作为示例，UE可能希望向BS72传送10个数据分组。UE在第一上行链路传输期间向BS72传送10个数据分组中的6个数据分组，并在第二上行链路传输期间向BS72传送10个数据分组中的剩余4个数据分组。然而，这两个上行链路传输中的每一个可能需要传输各自的控制信号、确认信号等，从而增加了信令开销。因此，为了减小与上行链路传输相关联的信令开销，所有10个数据分组可以在单个上行链路传输期间被从UE传送给BS72，从而减小与上行链路传输相关联的控制信号、确认信号等。
因此，在实施方式中，通过例如在UE74_1,…,74_N中的单独UE与BS72之间建立用于上行链路传输的相对更长的连接时间、在单个上行链路传输时隙期间从该单独UE向BS72传送相对大量的数据分组等来减小与网络70中的上行链路业务相关联的信令开销。
UE可以在若干可能的操作模式(例如，休眠模式、空闲模式、备用模式、冬眠模式、活动模式等)之一中进行操作。例如，UE可以在某一不活动周期之后进入休眠模式(这里也称为空闲模式或低功率模式)。在另一示例中，UE可以在不活动时周期性地进入休眠模式。当UE每次改变其操作模式时，UE可以用信号向BS72发送这种改变。因此，UE操作模式的改变会增加上行链路业务中的信令开销。
在实施方式中，一旦拥塞检测模块728检测到上行链路业务中的拥塞，拥塞控制模块730就可以(例如通过修改由网络设置模块734所维护的网络设置)通过减小UE74_1,…,74_N操作模式的转换或改变频率来便于减小与上行链路业务相关联的信令开销。例如。响应于检测到的拥塞，UE74_1,…,74_N可以不太频繁地进入休眠模式，从而减小上行链路业务中与进入休眠模式相关联的信令开销。例如，拥塞控制模块730可以增加由网络设置模块734所维护的网络设置的定时器，其中该定时器由UE74_1,…,74_N的配置模块所使用以进入休眠模式。定时器设置的增加会使得UE74_1,...,74_N不太频繁地进入休眠模式(例如，在更长的不活动间隔之后)。
在实施方式中，定时器的增加量可以基于上行链路业务中检测到的拥塞的水平。例如，响应于上行链路业务中检测到的拥塞的水平超过第一阈值水平，该定时器可以增加第一量；以及响应于上行链路业务中检测到的拥塞的水平超过第二阈值水平，该定时器可以增加第二量。第二阈值水平可以高于第一阈值水平，因此第二量可以高于第一量。
在实施方式中，UE可以使用多个通信协议中的一个或多个通信协议来与BS72进行通信。例如，UE可以利用第二代(2G)和2G过渡移动电话协议(例如，GSM、IS-95、GPRS、IS-2000、EDGE等)与BS72进行通信。UE还可以使用3G和3G过渡移动电话协议(例如，UMTS、IS-856、HSDPA、HSUPA、EVDO、IEEE802.16e-2005等)与BS72进行通信。UE还可以使用第四代(4G)和4G过渡移动电话协议(例如，LTE、高级LTE或LTE+、WiMAX等)与BS72进行通信。这些通信协议中的一些通信协议与其他通信协议相比会具有相对更高的信令开销。例如，4G协议与3G协议相比会需要相对更高的信令开销，以及3G协议与2G协议相比会需要相对更高的信令开销。
在实施方式中，响应于检测到上行链路业务中的拥塞，UE74_1,…,74_N中的一者或多者可以改变与BS72通信所使用的通信协议(例如，可以开始使用需要更少信令开销的通信协议)。例如，如果在检测到拥塞时UE74_1正在使用4G通信协议，则UE74_1可以基于检测到的拥塞水平而切换到需要更少信令开销的通信协议(例如，3G通信协议或2G通信协议)。
在实施方式中，响应于检测到上行链路业务中的拥塞，BS72还可以执行负载均衡。例如，BS72可以将处于或接近小区76的边界的一个或多个UE切换到邻近BS。例如，图7示出了UE74_3正位于小区76的边界附近。响应于检测到上行链路业务中的拥塞，BS72可以将UE74_3切换到邻近BS。这种切换可以减小BS72所服务的UE数量，从而减小网络70的上行链路业务中的拥塞。
在实施方式中，应用检测模块736可以检测在UE74_1,…,74_4中的一者或多者上运行的一个或多个应用。在实施方式中，拥塞控制模块730可以基于被检测到将在UE74_1,…,74_4中的一者或多者上运行的应用来控制拥塞。例如，应用检测模块736可以检测第一UE运行的第一应用和在第二UE上运行的第二应用，其中第一应用与第二应用相比对时间更为敏感和/或需要与BS72进行更高级的数据通信。因此，在控制上行链路拥塞时，拥塞控制模块730可以以比第一UE的比特率更高的速率来减小第二UE的比特率(例如，基于检测到第一应用与第二应用相比对时间更为敏感和/或需要与BS72进行更高级的数据通信)。
拥塞检测模块728所检测到的上行链路业务中的拥塞会随着时间而变化。例如，所检测到的拥塞可以具有峰值(例如，在相对短的持续时间内是高的)。如果拥塞控制模块730试图基于这种峰值来控制拥塞，则这种控制会导致网络70中服务质量的下降(例如，这种峰值会导致UE74_1,…,74_N中比特率和/或tti的大大减小，从而导致网络70中服务质量的大大下降)。在实施方式中，拥塞检测模块728可以忽略检测到的拥塞中的任意这种峰值。例如，拥塞检测模块728可以对检测到的拥塞进行滤波以使检测到的拥塞中的这种峰值变得平滑。在另一示例中，拥塞检测模块728可以使用移动平均(例如，使用最后15分钟内检测到的拥塞的平均值)来检测上行链路业务中的拥塞。
一旦上行链路业务中的拥塞被检测到并且采取了措施来控制该拥塞，则拥塞就会逐渐减小。例如，基于检测到拥塞水平，可以减小网络70中各种UE的比特率和/或tti，从而使得拥塞逐渐减小。一旦拥塞被减小，就可以逐渐恢复初始网络设置(例如，在检测到拥塞之前UE的网络设置)。例如，在等待一时间周期(例如，30分钟)后，由于检测到的拥塞的水平减少至越过阈值水平，则可以将网络70中各种UE的tti和/或其他网络设置逐渐修改至拥塞之前的水平。拥塞检测模块728在拥塞出现期间或之后检测拥塞。在实施方式中，拥塞预测模块732可以预测拥塞，基于该拥塞，拥塞控制模块730可以主动地采取各种措施来控制(例如避免或减小)所预测的拥塞。例如，在工作日的早晨高峰时间期间，市郊火车站会比平日拥挤。因此，可以(例如通过拥塞预测模块732来)预测在早晨高峰时间期间，相对大量的电话呼叫会从火车站发起，从而导致上行链路业务中的可能拥塞。因此，即使在由拥塞检测模块728检测拥塞之前，拥塞控制模块730可以主动地采取各种措施(例如，如之前讨论的)来控制早晨高峰时间期间位于火车站上或附近的BS处的拥塞。在另一示例中，拥塞预测模块732可以预测周末期间体育场中的拥塞(例如，当在体育场中安排了足球比赛时)。在实施方式中，拥塞预测模块732可以考虑一天中的某个时间(例如早高峰或晚高峰时间)、一周中的某一天(例如，工作日)、BS72的位置(例如，火车站、体育场等)等来预测上行链路业务中的拥塞。
用于检测和控制上行链路拥塞的示例性过程
图8是示出了检测并缓解无线通信网络的上行链路业务中的拥塞的方法的流程图。如框802所示，拥塞检测模块检测(i)从多个UE(例如，UE74_1,…,74_N)至BS(例如，BS72)的上行链路业务中的拥塞，以及(ii)从多个UE至基站的上行链路业务中的拥塞水平。在实施方式中，该检测是基于检测下述中的一者或多者：(i)来自和/或去向多个UE的失败电话呼叫的数量；(ii)上行链路业务中的噪声水平；以及(iii)上行链路业务中噪声水平的上升。
在框804，基于框802处的检测，拥塞控制模块修改网络设置以生成修改后的网络设置。该网络设置被存储在例如网络设置模块中。在实施方式中，网络设置包括多个UE中的第一UE向BS进行传送的比特率，以及网络设置被修改以减小第一UE向BS进行传送的比特率。在实施方式中，网络设置包括第一UE向BS进行传送的传输时间间隔，并且该网络设置被修改以减小第一UE向BS进行传送的传输时间间隔。在实施方式中，网络设置包括第一UE向BS进行传送的最大功率，并且该网络设置被修改以减小第一UE向BS进行传送的最大功率。在实施方式中，网络设置包括第一UE基于其进入休眠模式的定时器，并且该网络设置被修改以增加该定时器的值。在实施方式中，网络设置包括第一UE用来与BS进行通信的通信协议，并且该网络设置被修改以改变第一UE用来与BS进行通信的通信协议。在实施方式中，BS是第一BS，并且网络设置被修改以将第一UE切换到与第一BS邻近的第二BS。
在框806，传输模块(例如，包括一个或多个传送天线122)将修改后的网络设置传送给多个UE中的第一UE，以便于第一UE根据修改后的网络设置向BS进行传送。
图9是示出了预测并缓解无线通信网络的上行链路业务中的拥塞的方法的流程图。如框902所示，拥塞预测模块预测从多个用户设备(UE)至基站(BS)的上行链路业务中的拥塞。在框904，基于框902处的预测，拥塞控制模块修改网络设置以生成修改后的网络设置。在框906，传输模块(例如，包括一个或多个传送天线722)将修改后的网络设置传送给多个UE中的第一UE，以便于第一UE根据修改后的网络设置向BS进行传送。
图7-9旨在描述网络组件(例如，网络组件760)检测(或预测)上行链路业务中的拥塞并采取一个或多个措施来缓解拥塞。然而，在实施方式中(并且虽然未在图7-9中示出)，网络组件760(例如，拥塞检测模块728和/或拥塞预测模块732)检测或预测上行链路业务中的拥塞，并(例如，使用拥塞信息传输模块，未在图7中示出)向UE(例如，UE74_1,…,74_4)传送拥塞信息。例如，网络组件760向UE传送拥塞信息(例如，拥塞的水平或严重程度、和/或与上行链路业务中的拥塞相关联的其他适当的度量)。基于接收到拥塞信息(例如，由UE中的一者或多者中的拥塞信息接收模块所接收，未在图7中示出)，UE中的一者或多者采取一个或多个措施(例如，如本文之前讨论的一个或多个措施)(例如，由UE中的一者或多者中的拥塞控制模块所采取的，未在图7中示出)来对抗或缓解上行链路拥塞。例如，如本文之前讨论的那样，基于接收到拥塞信息，第一UE可以使用减小的功率水平向BS72进行传送，第二UE可以使用减小的比特率向BS72进行传送，等等。
结论
虽然已经针对特定的结构特征和/或方法动作用语言描述了主旨，但是应当理解，所附权利要求书中所限定的主旨并非必需受限于上面描述的特定特征或动作。相反地，上面描述的这些特定特征和动作是作为实施权利要求的示例性形式而被公开的。

Claims (45)

1.一种对通信链路进行自优化的方法，该方法包括：
执行所述通信链路的数据速度的第一测量并存储所述第一测量；
执行所述通信链路的所述数据速度的第二测量并存储所述第二测量；
检索通信链路状况集；
根据至少所述第一测量、所述第二测量和所述通信链路状况集来确定是否驻留的链路自适应例行程序足以维持所述数据速度以满足预定链路质量水平；以及
当所述驻留的链路自适应例行程序不足够时，应用驻留的功率控制例行程序来满足所述预定链路质量水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驻留的功率控制例行程序在具有高保护且低功率的数据突发与具有低保护且高功率的数据突发之间均衡数据传输。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所检索的通信链路状况集包括来自参与所述通信链路的手持设备的信息。
4.根据权利要求3所述的方法，该方法还包括：向所述手持设备本地的蜂窝扇区中的服务器传送所述手持设备信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述来自手持设备的信息包括所述手持设备正在移动的速度信息；以及其中所述驻留的链路自适应例行程序的迟滞和所述功率链路自适应例行程序的迟滞基于所述手持设备的速度。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述来自手持设备的信息包括通过执行深度分组检查(“DPI”)所检索到的信息。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述来自手持设备的信息包括从驻留的应用中检索到的信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述从驻留的应用中检索到的信息包括指定所述驻留的应用的协议水平需求的无线电配置文件。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所检索的通信链路状况集包括关于作为所述通信链路的一部分的空中接口的信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所检索的通信链路状况集包括关于参与所述通信链路的手持设备本地的蜂窝扇区的信息。
11.一种对通信链路进行自优化的方法，该方法包括：
在参与所述通信链路的手持设备本地的蜂窝扇区中的服务器处接收与手持设备状况有关的信息；
存储所接收的手持设备状况信息；
将所存储的手持设备状况信息与其他手持设备状况信息进行聚集；以及
基于所聚集的手持设备状况信息来改变蜂窝扇区设置。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所接收的手持设备状况信息包括所述手持设备的传输能力信息。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所接收的手持设备状况信息包括在所述手持设备上运行的应用的数据需求。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所接收的手持设备状况信息包括在所述手持设备上运行的至少一个应用的数据需求。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述数据需求由应用级别所指定。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述数据需求由针对特定应用的构造和版本的配置文件指定。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述改变蜂窝扇区设置被基本上实时地执行。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述改变蜂窝扇区设置局限于预定时间周期的预定量的改变。
19.一种对通信链路进行自优化的系统，该系统包括：
处理器；
存储器，该存储器通信地耦合至所述处理器；
无线电，该无线电通信地耦合至能够参与通信链路的所述处理器；
数据速度测量软件组件，该数据速度测量软件组件驻留在所述存储器中，并能够测量所述通信链路的所述数据速度；
功率测量软件组件，该功率测量软件组件驻留在所述存储器中，并能够测量所述通信链路所使用的功率；
链路自适应软件例行程序，该链路自适应软件例行程序驻留在所述存储器中；
功率控制软件例行程序，该功率控制软件例行程序驻留在所述存储器中；以及
自优化网络软件组件，该自优化网络软件组件驻留在所述存储器中，并能够基于所述数据速度测量软件组件的数据速度测量和所述功率测量软件组件的功率测量来选择性地应用所述链路自适应软件例行程序和所述功率控制软件例行程序。
20.根据权利要求19所述的系统，该系统还包括：
通信链路状况通信组件，该通信链路状况通信组件驻留在所述存储器中，并能够接收通信链路状况，
其中，所述自优化网络软件组件还能够基于从所述通信链路状况通信组件接收到的通信链路状况来选择性地应用所述链路自适应软件例行程序和所述功率控制软件例行程序。
21.一种计算机实施的方法，该方法包括：
检测(i)从多个用户设备(UE)至基站(BS)的上行链路业务中的拥塞，和(ii)从所述多个UE至BS的上行链路业务中的拥塞水平；
至少部分地基于检测到的拥塞水平超过第一阈值，修改网络或UE设置以生成修改后设置；以及
将所述修改后设置传送给所述多个UE中的第一UE，以便于所述第一UE根据所述修改后设置向所述BS进行传送。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置是第一网络或UE设置并且所述修改后设置是第一修改后设置，该方法还包括：
至少部分地基于检测到的拥塞水平超过第二阈值，修改第二网络或UE设置以生成第二修改后设置；以及
向所述第一UE传送所述第二修改后设置，以便于所述第一UE根据所述第二修改后设置向所述BS进行传送。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括所述第一UE向所述BS进行传送的比特率，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以减小所述第一UE向所述BS进行传送的所述比特率。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括所述第一UE向所述BS进行传送的传输时间间隔，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以减小所述第一UE向所述BS进行传送的所述传输时间间隔。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括所述第一UE向所述BS进行传送的最大功率，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以减小所述第一UE向所述BS进行传送的所述最大功率。
26.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括所述第一UE至少部分地基于其进入休眠模式的定时器，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以增加所述定时器的值。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括由所述第一UE用来与所述BS进行通信的通信协议，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以改变由所述第一UE用来与所述BS进行通信的所述通信协议。
28.根据权利要求21所述的方法，其中，所述BS是第一BS，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以将所述第一UE切换至与所述第一BS邻近的第二BS。
29.根据权利要求21所述的方法，其中，所述网络或UE设置包括用于在所述BS与所述第一UE之间进行通信的载波频率，并且其中修改所述网络或UE设置包括：
修改所述网络或UE设置以改变用于在所述BS与所述第一UE之间进行通信的所述载波频率。
30.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括：
检测由所述第一UE所运行的应用，
其中，修改所述网络或UE设置还包括基于检测由所述第一UE所运行的所述应用来修改与所述第一UE相关联的网络或UE设置。
31.根据权利要求31所述的方法，其中：
所述检测还包括检测所述拥塞和所述拥塞水平至少一阈值时间周期；以及
所述修改所述网络或UE设置还包括至少部分地基于所述阈值时间周期期间的平均拥塞水平超过所述第一阈值来修改所述网络或UE设置。
32.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括：
在所述第一UE根据所述修改后设置向所述BS进行传送之后，重置由所述第一UE用来与所述BS进行通信的通信载波。
33.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括：
动态地调整所述第一阈值。
34.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括：
预测从所述多个UE至所述BS的所述上行链路业务中的拥塞；
至少部分地基于预测到所述拥塞，修改另一网络或UE设置以生成另一修改后设置；以及
将所述另一修改后设置传送给所述多个UE中的所述第一UE，以便于所述第一UE根据所述另一修改后设置向所述BS进行传送。
35.根据权利要求21所述的方法，其中，修改所述网络或UE设置以生成所述修改后设置还包括将所述网络或UE设置从第一值修改成第二值，并且其中该方法还包括：
在将所述修改后设置传送给所述第一UE之后，检测从所述多个UE至所述BS的所述上行链路业务中所述拥塞的减小；以及
至少部分地基于检测到所述上行链路业务中所述拥塞的减小，将所述网络或UE设置修改成所述第一值。
36.根据权利要求21所述的方法，其中，检测所述上行链路业务中的拥塞和所述上行链路业务中的拥塞水平至少部分地基于检测下述中的一者或多者：(i)来自和/或去向所述多个UE的失败电话呼叫的数量；(ii)所述上行链路业务中的噪声水平；(iii)所述上行链路业务中所述噪声水平的上升；(iv)所述BS中的信令事件的数量；以及(v)由所述BS用来处理所述上行链路业务的数据处理资源的量。
37.根据权利要求21所述的方法，该方法还包括：
向所述多个UE传送所述上行链路业务中检测到的拥塞水平，以使得所述多个UE中的一者或多者能够修改各自的UE设置。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，传送所述上行链路业务中检测到的拥塞水平还包括：
向所述多个UE传送所述上行链路业务中检测到的拥塞水平，以使得所述多个UE中的一者或多者能够修改各自的UE设置以缓解或减小所述上行链路业务中的拥塞。
39.一种装置，该装置包括：
处理器；
网络设置模块，被配置成由所述处理器操作以存储与多个用户设备(UE)相关联的多个网络或UE设置；
拥塞检测模块，被配置成由所述处理器操作以检测(i)在所述多个UE与基站(BS)之间的上行链路业务中的拥塞，和(ii)在所述多个UE与所述BS之间的所述上行链路业务中的拥塞水平；
拥塞控制模块，被配置成由所述处理器操作以至少部分地基于检测到的拥塞水平超过第一阈值而修改所述多个网络或UE设置中的网络或UE设置从而生成修改后设置；以及
传输模块，被配置成由所述处理器操作以向所述多个UE中的第一UE传送所述修改后设置，以便于所述第一UE根据所述修改后设置向所述BS进行传送。
40.根据权利要求39所述的装置，其中：
所述网络或UE设置是第一网络或UE设置，并且所述修改后设置是第一修改后设置；
所述拥塞控制模块还被配置成至少部分地基于检测到的拥塞水平超过第二阈值而修改第二网络或UE设置以生成第二修改后设置；以及
所述传输模块还被配置成向所述第一UE传送所述第二修改后设置，以便于所述第一UE根据所述第二修改后设置向所述BS进行传送。
41.根据权利要求39所述的装置，其中，所述网络或UE设置包括所述第一UE向所述BS进行传送的比特率，并且其中所述拥塞控制模块被配置成通过减小所述第一UE向所述BS进行传送的比特率来修改所述网络或UE设置。
42.根据权利要求39所述的装置，该装置还包括：
拥塞预测模块，被配置成预测在所述多个UE与所述BS之间的所述上行链路业务中的拥塞，
其中，所述拥塞控制模块还被配置成至少部分地基于所预测的拥塞来修改所述多个网络或UE设置中的另一网络或UE设置以生成另一修改后设置，以及
其中，所述传输模块还被配置成向所述多个UE中的所述第一UE传送所述另一修改后设置，以便于所述第一UE根据所述另一修改后设置向所述BS进行传送。
43.一种计算机实施的方法，该方法包括：
预测从多个用户设备(UE)至基站(BS)的上行链路业务中的拥塞；
至少部分地基于预测到所述拥塞，修改网络或UE设置以生成修改后设置；以及
将所述修改后设置传送给所述多个UE中的第一UE，以便于所述第一UE根据所述修改后设置向所述BS进行传送。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，预测所述上行链路业务中的拥塞还包括：
至少部分地基于当前日期、当前时间和所述BS的位置中的一者或多者来预测所述上行链路业务中的拥塞。
45.根据权利要求43所述的方法，该方法还包括：
在所述第一UE根据所述修改后设置向所述BS进行传送之后，重置由所述第一UE用来与所述BS进行通信的通信载波。
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