CN106664651A - 具有空闲模式终端均衡的通信系统 - Google Patents

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Abstract

说明了如下的移动通信系统，其中在该移动通信系统中，基站可以彼此通信或者与中央协调器进行通信以交换空闲模式UE负载信息，以使得可以决定改变网络内的不同小区所使用的针对小区的优先级或针对频率的优先级，从而使小区之间的空闲模式UE负载均衡。

Description

具有空闲模式终端均衡的通信系统
技术领域
本发明涉及移动电信网络，特别但不仅仅涉及根据3GPP标准或其等同物或衍生物进行工作的网络。本发明特别但不仅仅涉及相邻基站小区之间的空闲模式用户设备的负载均衡。
背景技术
在蜂窝通信网络中，随着用户在蜂窝网络覆盖的区域内移动，移动装置或用户设备(UE)在小区之间漫游(roam)。为了判断UE应该向哪个小区登记，UE定期对从不同小区接收到的信号进行各种测量，并且基于这些测量以及服务小区所提供的小区选择参数，在考虑到小区在网络内的当前位置的情况下选择最适合向移动装置提供服务的小区。小区选择处理不仅基于具有最强信号强度的小区，而且还基于小区所提供的服务并且因此基于小区优先级。例如，UE测量到的最强信号可能来自传统GSM小区，然而如果更高优先级的E-UTRAN小区的信号强度足以提供足够的服务，则该UE可以选择该E-UTRAN小区。
发明内容
发明要解决的问题
该小区选择处理的问题是该处理可能引起一些小区被完全利用，而其它小区未被充分利用。通过进行负载均衡以共享几乎不可用的无线电资源和可用基站小区之间的处理负载来解决该问题。对于连接模式UE，这涉及UE在基站小区之间的协调切换，以确保提供给UE的服务的连续性。对于空闲模式UE，各基站仅调整该基站的小区选择/重选参数，以使得空闲模式的UE重新选择另一小区或基站。
然而，到目前为止，还没有提出在基站之间分配空闲模式UE的标准化方式。
用于解决问题的方案
本发明的实施例旨在提供用于在相同或不同跟踪区域(TA)中进行相同或不同无线电接入技术(RAT)的基站之间的空闲模式UE的负载均衡的技术。
根据一方面，本发明提供一种通信节点，包括：用于获得由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载并且获得由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载的部件；用于将所述第一小区内的空闲模式UE负载与所述第二小区内的空闲模式UE负载进行比较以判断是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡的部件；以及用于根据是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。所述通信节点可以是核心网的基站或中央协调器节点。
根据另一方面，本发明提供一种基站，包括：用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；用于接收针对由相邻基站操作的至少一个小区的空闲模式UE负载的部件；以及用于根据所接收到的针对由所述相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载以及所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
根据另一方面，本发明提供一种基站，包括：用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；用于将所确定出的针对所述小区的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站的部件；以及用于在所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载与针对由所述一个或多个相邻基站中的任意相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载之间存在负载不均衡的情况下进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
根据另一方面，本发明提供一种中央协调器，包括：用于接收由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；用于接收由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载的部件；以及用于根据所接收到的针对所述第一小区的空闲模式UE负载以及所接收到的针对所述第二小区的空闲模式UE负载来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
根据另一方面，本发明提供一种计算机可执行指令产品，其包括用于将可编程通信节点配置为进行以下操作的计算机可执行指令：获得由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载以及由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载；将所述第一小区内的空闲模式UE负载与所述第二小区内的空闲模式UE负载进行比较，以判断是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡；以及根据是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
根据另一方面，本发明提供一种由基站进行的方法，所述方法包括以下步骤：确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；接收针对由相邻基站操作的至少一个小区的空闲模式UE负载；以及根据所接收到的针对由所述相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载以及所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
根据另一方面，本发明提供一种由基站进行的方法，所述方法包括以下步骤：确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；将所确定出的针对所述小区的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站；以及在所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载与针对由所述一个或多个相邻基站中的任意相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载之间存在负载不均衡的情况下，进行空闲模式UE负载均衡操作。
根据另一方面，本发明提供一种由中央协调器进行的方法，所述方法包括以下步骤：接收由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；接收由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载；以及根据所接收到的针对所述第一小区的空闲模式UE负载以及所接收到的针对所述第二小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
附图说明
现在将参考附图以示例的方式说明本发明的多个实施例，其中：
图1示意性地示出第一实施例的移动电信系统；
图2示意性地示出构成图1所示的系统的一部分的基站；
图3示意性地示出构成图1所示的系统的一部分的用户设备；
图4是示出两个基站协商小区或频率优先级的改变以解决两个基站之间的空闲模式UE负载的不均衡所使用的过程的时序图；
图5是示出两个基站改变小区或频率优先级以解决两个基站之间的空闲模式UE负载的不均衡所使用的替代过程的时序图；
图6示意性地示出第二实施例的移动电信系统；
图7是示出基站向移动管理实体通知该基站的空闲模式UE负载的方式的时序图；
图8示意性地示出构成图6所示的系统的一部分的移动管理实体；以及
图9示意性地示出构成图6所示的系统的一部分的中央协调器。
具体实施方式
示例1
第一实施例
<概述>
图1示意性地示出移动(蜂窝)电信系统1，其中在该移动(蜂窝)电信系统1中，用户设备(UE)3-0、3-1、3-2、3-3和3-4的用户可以经由基站5-1a、5-1b或5-2其中之一以及核心网7与其它用户(未示出)通信。UE可以是移动电话、平板电脑、膝上型计算机和机器类型通信装置等。在图1所示的系统中，基站5-1a和5-1b是E-UTRAN基站，其中基站5-1a当前服务UE3-0，并且基站5-1b当前服务UE 3-1、3-2和3-3；以及基站5-3是UTRAN基站，并且基站5-3当前服务UE 3-4。各基站5操作多个基站小区，这些基站小区各自具有UE 3和相应基站5之间的无线通信可利用的多个上行链路和下行链路通信资源(子载波、时隙等)。然而，在本实施例中，为了简化说明，将假定各基站5操作单个小区。基站5根据要发送到UE 3的数据的量向各UE 3分配下行链路资源。类似地，基站5根据UE 3所具有的要发送到基站5的数据的量和类型向各UE 3分配上行链路资源。
如下面将更详细地描述的，在该第一实施例中，基站5被配置为以分布式的方式自己进行空闲模式UE 3负载均衡。这通过多个步骤来发生。首先，各基站5被配置为测量该基站5的小区内的空闲模式负载。也就是说，测量在基站5的小区上以空闲模式驻留的UE 3在该基站上的负载。然后，各基站5与其邻居交换该基站的确定出的空闲模式负载信息，并且从所交换的信息来判断基站5之间是否存在空闲模式UE负载不均衡。如果这种不均衡确实存在，则基站5可以决定单方地或者双方地改变小区选择(重选)参数(在这种情况下为针对小区或针对频率的优先级)，以使得空闲模式UE 3在基站5之间移动，从而减少不同基站5上的空闲模式UE负载的不均衡。
<基站>
图2是示出本实施例中所使用的基站5的主要组件的框图。如图所示，基站5包括收发器电路21，该收发器电路被配置为能够经由一个或多个天线23相对于UE 3发送信号并接收信号，以及经由网络接口(在E-UTRAN基站5-1的情况下为S1接口)24相对于核心网7发送信号并接收信号。基站5还具有使得该基站能够直接与其它基站5-1通信的基站接口(在E-UTRAN基站5-1的情况下为X2接口)25。控制器27根据存储器29中所存储的软件和数据来控制收发器电路21的操作。该软件和数据包括操作系统31、空闲负载确定模块32、基站通信模块33、空载负载不均衡判断模块34和优先级设置模块35等。
空闲负载确定模块32被配置为确定以空闲模式工作的UE 3所引起的基站小区上的负载。用于确定该负载的技术将在后面论述。该确定出的负载可以仅代表当前驻留在基站的小区上的空闲模式UE的数量；或者可以是代表空闲模式UE所占用的基站小区的容量的比例的数字。然后，基站通信模块33与其相邻基站共享该空闲模式UE负载信息。在相邻E-UTRAN基站的情况下，该信息经由X2接口25共享，并且在其它类型的基站(操作其它无线电接入技术(RAT)的基站)的情况下，可以通过经由核心网7发送该信息或者通过提供针对其它基站的另一专用接口来共享该信息。
下表示出向现有的资源状态更新(Resource Status Update)消息的添加，其中该资源状态更新消息包括可以从一个基站发送到另一基站以向该另一基站通知空闲模式UE负载的空闲模式UE负载信息。可以向现有的资源状态请求(Resource Status Request)消息或资源状态响应(Resource Status Response)消息进行类似的添加。
[表1]
基站通信模块33还从相邻基站5接收类似的空闲模式UE负载测量。所接收的测量和空闲负载确定模块32所确定出的测量全部传递到空闲负载不均衡判断模块34，空闲负载不均衡判断模块34将这些测量进行比较并且根据比较结果来判断当前驻留在自身的小区上的空闲模式UE与驻留在其它基站的小区上的UE相比是否存在不均衡。如果空闲负载不均衡判断模块34判断为存在不均衡，则优先级设置模块35可以与存在不均衡的该基站5或各其它基站5双方地同意各小区中的空闲模式UE所要使用的新的针对小区的优先级或针对频率的优先级，其中，这些空闲模式UE使用这些新的针对小区的优先级或针对频率的优先级来确定这些UE将驻留的小区。可选地，空闲负载不均衡判断模块34可以向存在不均衡的该基站5或各其它基站5发送消息，以触发这些其它基站5各自单方地决定该基站的小区中所要使用的适当的针对小区的优先级或针对频率的优先级。然后，改变小区选择(重选)优先级的基站5将这些新的优先级发送到当前驻留在基站5的小区中的UE。新的优先级可以(诸如在系统信息块内等)在小区内广播或者在例如RRCConnectionRelease消息中发送到特定UE。关于可以如何将这些小区重选参数提供给UE 3的更多详情，读者可以参考标准文档3GPP TS 36.304V12.1.0的第5.2.4.1章节。
在以上说明中，为了便于理解，将基站5描述为具有多个离散的模块(诸如空闲负载确定模块、基站通信模块、空闲负载不均衡判断模块和优先级设置模块等)。在可以针对某些应用(例如修改现有系统以实现本发明)以该方式提供这些模块的同时，在其它应用(例如从开始就考虑使用本发明的创造性特征来设计的系统)中，可以将这些模块内置于整个操作系统或者代码中，所以这些模块可以不被识别为离散的实体。
<用户设备>
图3示意性地示出图1所示的各UE 3的主要组件。如图所示，UE 3包括收发器电路71，该收发器电路71被配置为能够经由一个或多个天线73相对于基站5发送信号并接收信号。UE 3还包括控制器75，其中该控制器75控制UE 3的操作并且连接到收发器电路71以及连接到扬声器77、麦克风79、显示器81和键盘83。控制器75根据存储器85内所存储的软件指令进行工作。如图所示，这些软件指令包括操作系统87、报告模块89、信号测量模块90和小区选择(重选)模块91等。
在本实施例中，信号测量模块90被配置为能够对从UE 3的范围内的小区接收到的信号进行测量，并且根据从UE 3当前登记至的基站5接收到的小区选择(重选)参数来进行动作。报告模块89被配置为能够将指定事件的发生报告回服务基站5。小区选择(重选)模块91负责对频率和可用小区进行优先级排序，然后基于(在初始选择时)预先设置在UE中的小区选择(重选)参数或者基于从当前服务的基站接收到的小区选择(重选)参数，来选择UE在以空闲工作模式进行工作的情况下可以驻留的适当小区。
<小区重选参数>
在UE 3处于空闲模式的情况下，该UE关于其将登记/驻留的小区做出自身的决定。小区选择(重选)参数包括用于识别相对于其它载波频率优选的载波频率的针对频率的优先级。小区选择(重选)参数至少针对与UE当前驻留的小区相关联的当前载波频率，包括用于识别同样在相同频率上工作的其它小区的优先级的针对小区的优先级。还可以针对在不同于与UE当前驻留的小区相关联的载波频率的频率上工作的其它小区设置针对小区的优先级。
双方操作
如上所述，在基站5的空闲负载不均衡判断模块34判断为空闲模式UE负载在该基站5自身与该基站5的相邻小区中的一个或多个之间存在不均衡的情况下，优先级设置模块35可以与存在不均衡的该基站5或各其它基站5双方地同意各小区中的空闲模式UE所要使用的新的针对小区的优先级或针对频率的优先级，以确定UE将以空闲模式所驻留的小区。为了针对标准化的LTEUE实现这一点，需要在3GPP标准中定义使得基站能够触发这些优先级并使得针对这些优先级达成一致的新的X2类1过程(要求响应的过程)。在图4中示出这种过程，其中图4示出第一基站(eNB1)向第二基站(eNB2)发送优先级设置改变请求(PrioritySettings Change Request)，并且第二基站响应于此将优先级设置确认(PrioritySettings Acknowledge)消息发送回第一基站。
通常，第一基站(eNB1)是用于识别自身的空闲模式UE负载与另一基站(第二基站eNB2)上的相应负载之间存在不均衡的基站5。使用两个基站之间传输的消息来协商并就针对小区或针对频率的选择(重选)优先级达成一致，使得以协调的方式在基站之间解决空闲模式负载不均衡。例如，如果第一基站判断为第一基站的空闲模式UE负载当前占第一基站的总容量的例如50％、并且第二基站上的空闲模式UE负载当前占第二基站的总容量的例如20％，则第一基站(eNB1)可以降低与自身的小区或自身所使用的频率相关联的优先级，并且尝试使第二基站(eNB2)同意应当增加eNB2的小区或eNB2所使用的频率的优先级，以使得eNB2具有与eNB1的小区或eNB1所使用的频率的新优先级更高的优先级。然后，各基站5输出该基站5的小区内的新优先级，从而将使得两个小区中的UE相对于第一基站的小区优先重选第二基站的小区(当然，这适用于第二基站的范围内的UE 3)，这将有助于减少两个基站之间的空闲模式UE不均衡。
如本领域技术人员将理解的，基站5可以被编程为周期性地考虑是否存在不均衡状况，或者例如可以在这些基站自身的空闲模式UE负载超过预定义的阈值的情况下触发这些基站考虑是否存在不均衡状况。例如可以基于第一基站是否判断为第一基站的空闲模式UE负载是大于或小于第二基站上的空闲模式UE负载的预定义量来做出发起上述过程的决定。
下表示出了可以从第一基站(eNB1)向相邻基站(eNB2)发送的示例性优先级设置改变请求：
[表2]
如上所示，该消息包括由两个基站所操作的相关小区的小区ID以及(“eNB2优先级参数(eNB2Priority Parameter)”IE中定义的)所提出的针对eNB2的新优先级参数。该消息可以可选地包含第一基站(eNB1)针对eNB1自身的小区设置的(“eNB1优先级参数(eNB1Priority Parameter)”IE中定义的)新优先级参数。优先级参数IE可以定义针对小区或针对频率的小区重选优先级与当前值相比的变化，并且优先级参数IE可以具有以下形式：
[表3]
IE/组名 出现 范围 IE类型和参考 语义描述
Priority Change
＞＞EARFCN O INTEGER(-20..20) Ranking priority
＞＞cell-priority O INTEGER(-20..20) Ranking priority
在“EARFCN”是针对频率的优先级参数的情况下，“小区优先级”是针对小区的优先级参数，并且整数值表示针对相应的基站小区要改变相应的优先级等级的量(或者在替代实施例中，整数值可以定义所提出的实际改变的优先级等级)。
下表示出了第二基站(eNB2)接受对优先级设置所提出的改变的情况下可以由eNB2进行响应而向eNB1发送的示例性优先级设置改变确认(PrioritySettings ChangeAcknowledge)消息：
[表4]
下表示出了第二基站(eNB2)拒绝对优先级设置所提出的改变的情况下eNB2可以向eNB1发送的示例性优先级设置改变失败(Priority Settings Change Failure)消息：
[表5]
如上所示，在这种情况下，第二基站(eNB2)发送回至第一基站(eNB1)的消息拒绝对第二基站的优先级参数所提出的改变，并且相反，失败消息包括(如“eNB2优先级参数修改范围(eNB2Priority Parameters ModificationRange)”IE中所定义的)第二基站将允许的优先级的可接受范围的指示。这可能是因为第二基站可能已经与其它基站针对优先级达成一致。下表示出了该优先级参数修改范围IE可以采用的形式：
[表6]
如上所示，该消息定义了针对频率的优先级参数(EARFCN)和针对小区的优先级参数(小区优先级)的优先级等级的变化的上限和下限。响应于接收到该消息，第一基站(eNB1)可以对另一优先级设置改变请求作出响应，这次使用针对所定义的“修改范围”内的第二基站的小区的优先级设置；在这种情况下，第二基站(eNB2)将对接受(如上面的表3所示的)所提出的设置的优先级设置改变确认消息作出响应。第一基站还可以重置其自身提出的第一基站的针对小区或针对频率的优先级参数的改变，使得将实现空闲模式UE的期望的负载均衡。
单方面操作
如上所述，在基站5的空闲负载不均衡判断模块34判断为在基站5自身与其相邻小区中的一个或多个之间存在空闲模式UE负载不均衡的情况下，优先级设置模块35可以向存在不均衡的该基站5或各其它基站发送如下消息，其中该消息用以触发这些其它基站5中的各基站5以单方面决定要在基站5的小区中使用的适当的针对小区的优先级或针对频率的优先级。可以在相邻基站之间发送的现有消息中(诸如在如3GPP TS 36.423V12.2.0中定义的资源状态更新消息或资源状态请求消息或资源状态响应消息等中)，定义使得其它基站5采用该单方面决定的触发，或者可以定义新的类2X2过程(不要求响应的过程)。图5示出这种X2类2过程，并且示出第一基站(eNB1)向第二基站(eNB2)发送空闲模式UE负载不均衡触发(Idle-mode UE load ImbalanceTrigger)消息。第一基站(eNB1)将是识别出自身的空闲模式UE负载和第二基站上的相应负载之间存在不均衡的基站5。如图5所示，响应于接收到该触发消息，第二基站(eNB2)单方面地改变在eNB2的小区内发送的小区选择(重选)参数内的eNB2自身的小区(以及其它小区)的针对小区的优先级或针对频率的优先级。第一基站(eNB1)也可以单方面地改变在eNB1的小区内发送的小区选择(重选)参数内的eNB1的小区的针对小区的优先级或针对频率的优先级。
下表示出了可以由第一基站发送到第二基站以使得第二基站如上所述工作的新触发消息的形式。如表所示，第一基站将第一基站自身的小区中的空闲模式UE负载(所服务小区信息)以及第一基站所具有的针对相邻基站的其它小区的空闲模式UE负载信息包括在该触发消息中。
[表7]
*范围边界的说明
maxCellineNB：eNB可以服务的小区的最大数量。值为256。
maxnoofNeighbours：与给定服务小区相关联的相邻小区的最大数量。值为512。
然而，注意，该触发可以仅包含消息类型、(识别出不均衡的基站的)第一基站标识符、以及关于第二基站是否存在欠载或过载条件的指示。在接收到该触发时，第二基站将(在与第一基站小区上的负载相比欠载的情况下)通过相对于第一基站的优先级增加第二基站的优先级、或者(在与第一基站小区上的负载相比过载的情况下)通过相对于第一基站的优先级降低第二基站的优先级，来纠正不均衡。
[示例2]
第二实施例
在上述第一实施例中，在基站5之间以分布式方式控制空闲模式负载均衡。在第二实施例中，经由中央协调器(CC)控制该过程。
图6示意性地示出根据第二实施例的移动(蜂窝)电信系统1。相同的附图标记表示与图1所示的部分相对应的部分，并且将不再详细描述。可以看出，在该实施例中，核心网7包括中央协调器(CC)8和多个移动管理实体(MME)9。MME 9是针对E-UTRAN基站5-1的主控制节点并且控制诸如处于连接模式的UE 3在基站5之间的移动、用户认证、跟踪区域管理、漫游控制等的过程。核心网7还具有针对UTRAN和GERAN型基站进行相应功能的多个类似控制节点(诸如SGSN节点(未示出)等)。
在该实施例中，基站5仅确定这些基站5自身的空闲模式UE负载，并且将空闲模式UE负载经由网络接口24(在E-UTRAN基站5-1的情况下为S1接口)发送到这些基站5的控制MME 9或SGSN。在图7中示出该过程。下表示出了在一些实施例中该报告消息可以采用的形式。
[表8]
如上所示，对于各跟踪区域(由跟踪区域标识符(TAI)表示，这是因为基站5可以操作分配给不同跟踪区域的多个小区)，基站5提供空闲模式UE负载。MME 9(或SGSN)从不同的基站5收集该空闲模式UE负载信息，并将这些信息报告给中央协调器8。核心网7具有许多MME 9和SGSN，其中这些MME 9和SGSN各自控制核心网7的各不同部分中的基站和UE。各MME/SGSN向中央协调器8报告从该MME/SGSN控制的基站5接收到的空闲模式UE负载信息。因此，中央协调器8将针对每个无线电接入技术(RAT)和每个跟踪区域(TA)接收每个小区的空闲模式UE负载信息。然后，中央协调器8可以比较网络的不同部分中的空闲模式UE负载，并且可以针对各小区设置来针对频率的优先级和/或针对小区的优先级，以尝试使网络内的空闲模式UE均衡。中央协调器可以逐个小区地、逐个基站地或者逐个跟踪区域地比较空闲模式UE负载，使得可以进行空闲模式UE负载均衡从而使小区之间、基站之间或跟踪区域之间的负载均衡。还可以使用由中央协调器8进行的改变来尝试实现各RAT的每个小区的期望空闲模式UE负载、或者与所使用的RAT等无关地实现给定跟踪区域(TA)的各小区中的期望空闲模式UE负载。然后，中央协调器8所进行的对针对小区的优先级和针对频率的优先级的改变经由MME/SGSN发送回至各基站5。然后，各基站5中的优先级设置模块35对在该基站的小区内发送的小区选择(重选)参数进行这些改变。以这种方式，通过中央协调器8来控制跨网络的空闲模式UE负载。如本领域技术人员将理解的，在本实施例中，基站5不需要空闲负载不均衡判断模块34(这是因为该判断是由中央协调器8来进行的)。
<移动管理实体>
图8是示出本实施例中所使用的MME9的主要组件的框图(SGSN将具有类似的结构)。如图所示，MME 5包括收发器电路121，该收发器电路121被配置为能够经由基站接口123相对于基站5发送信号并接收信号，并且经由网络接口124相对于中央协调器8发送信号并接收信号。MME 9还具有控制器127，该控制器127根据存储器129中所存储的软件和数据来控制收发器电路121的操作。软件和数据包括操作系统131、基站通信模块132、控制协调器通信模块133和小区优先级和频率优先级设置模块134等。
基站通信模块132与基站5通信，并接收与各基站操作的各小区相关的空闲模式UE负载信息。控制协调器通信模块133将空闲模式UE负载信息转发给中央协调器8，并接收回针对网络中的不同小区的任何更新的小区优先级和频率优先级。作为响应，小区优先级和频率优先级设置模块134将消息发出到不同的基站，从而更新这些基站的小区和频率优先级，以在这些基站各自的小区中输出。
<中央协调器>
图9是示出本实施例中所使用的中央协调器8的主要组件的框图。如图所示，中央协调器8包括收发器电路141，该收发器电路141被配置为能够经由网络接口143相对于MME/SGSN发送信号并接收信号。中央协调器还具有控制器147，该控制器147根据存储器149中所存储的软件和数据来控制收发器电路141的操作。软件和数据包括操作系统151、MME/SGSN通信模块153、空闲模式UE负载不均衡判断模块155和小区优先级和频率优先级设置模块157等。
MME/SGSN通信模块153从MME和SGSN接收针对各跟踪区域中的各小区的空闲模式UE负载报告。空闲模式UE负载不均衡判断模块155分析接收到的负载信息，并检测网络中的空闲模式UE负载的任何不均衡。然后，小区优先级和频率优先级设置模块确定针对网络内所使用的当前小区优先级和频率优先级的适当改变，该适当改变将有助于减少这些空闲模式UE负载不均衡。然后，MME/SGSN通信模块153将所确定出的针对小区优先级和频率优先级的改变发送到各MME/SGSN，以继续向各基站发送。
空闲模式UE负载确定
可以以多个不同的方式来进行空闲模式UE负载确定。现在将描述这些方式中的一些并且可以在上述任一实施例中使用。
一个选项是基站发送用于请求所有空闲模式UE进行响应的寻呼请求。该技术将提供对各小区上的当前空闲模式UE负载的精确估计。然而，该技术要求经由空中接口的大量系统资源，因此不期望定期使用。
用以确定小区中的空闲模式UE负载的另一选项是将空闲模式UE负载作为小区上的实时连接模式UE负载的预定百分比来估计。特别地，各基站5可以(例如使用上述寻呼技术)预先针对该基站5的各小区来确定针对不同的实际连接模式UE负载而言当前空闲模式UE负载是多少。然后可以分析该数据，并且确定实时连接模式UE负载和空闲模式UE负载之间的统计相关。如果多个运营商共用小区，则可以基于统计分析针对各运营商应用不同的百分比。
另一选项是基站从诸如以下等的UE相关信令(UE Related Signalling)中学习这一内容：
从RRC连接建立(RRC Connection Establishment)原因(附着(Attach)、去附着(Detach)和TAU使用MO信令)-ATTACH和TAU得到EMM登记状态的结果-但对应于RRC空闲模式
从SRB0(CCCH)/SRB1(DCCH)/SRB2(DCCH)分配
从入站/出站切换的数量：eNB可以对入站切换和出站切换的数量进行计数。此外，可以考虑与eNB接收到的新的服务请求(Service Request)相关的连接建立消息一起发生的连接释放的数量。
从空闲模式移动估计：从版本8起，E-UTRAN基站50-1可以保持包括LastVisitedCellInfo(最多16个小区)的UE历史信息，并且将在切换时传送该UE历史信息。在版本12中，已经同意UE在RRCConnectionSetupComplete处报告移动状态(mobilityState)。此外，UE可以在RRC连接建立过程之后报告包括IDLE(和CONN)模式期间的历史信息的移动历史信息。使用该信息，基站5可以估计UE的移动速度，并且在基站针对UE指示RRC连接释放的情况下，基站可以基于估计的速度来估计该UE将在该小区中停留多长时间。
从具有“延迟容许”接入的UE的数量：在版本10中，针对MTC(机器类型通信)UE引入了新的建立原因(EstablishmentCause)“delayTolerantAccess”。此外，在版本11中，针对延迟容许接入引入了SIB14中的扩展接入限制(ExtendedAccess Barring，EAB)。因此，考虑到支持延迟容许接入的(主要)目的，这些UE将是(或最有可能是)静止UE(例如，智能电表等)。然后，基站可以认为这些UE通常将停留在同一小区中。
可以针对滑动窗口更新并平均上述负载计算，从而跟踪小区中的空闲模式UE负载的移动平均。
修改和替代
以上说明了详细的实施例。本领域技术人员应理解，可以对以上实施例作各种修改和替代，并且使其仍然受益于这里所实施的本发明。
在上述实施例中，描述了多个软件模块。如本领域技术人员将理解的，这些软件模块可以以编译或未编译的形式提供，并且可以作为信号通过计算机网络提供至基站或UE，或者在记录介质上提供。此外，利用该软件的部分或全部执行的功能可以使用一个或多个专用硬件电路来执行。然而，优选使用软件模块，因为其有助于基站5和UE 3的更新以便更新它们的功能。
在上述第二实施例中，MME/SGSN仅将空闲模式UE负载转发到中央协调器。在替代实施例中，MME/SGSN可以处理空闲模式UE负载信息，并且仅在MME/SGSN识别出不均衡的事件中通知中央协调器。
在上述第二实施例中，各基站向其控制MME或MME池报告空闲模式UE负载。可选地，在一些实施例中，基站可以被配置为直接向中央协调器报告该空闲模式UE负载信息。
在上述第二实施例中，基站报告各小区中的空闲模式UE负载，并且(使用TAI)报告该小区所属的跟踪区域。这使得中央协调器能够确定给定跟踪区域的所有小区中的空闲模式UE负载。作为提供TAI的替代例，基站可以提供E-UTRAN小区全局标识符(E-UTRAN CellGlobal Identifier)，该E-UTRAN小区全局标识符全局地识别网络内的小区。这使得中央协调器能够根据表示各小区属于哪个跟踪区域的其它预存储的信息来确定跟踪区域。尽管术语“跟踪区域”是在E-UTRAN网络中使用的术语，但在UTRAN和GERAN网络中执行类似的网络划分(诸如UMTS中的路由区域(Routing Area)或位置区域(Location Area)等)。如本领域技术人员将理解的，中央协调器可以针对这些其它RAT网络内的小区，对这种路由或位置区域进行类似的空闲模式UE负载均衡。
在上述实施例中，为了控制相邻基站的小区之间的空闲模式UE负载而改变的小区选择(重选)参数是相关小区的针对小区的优先级或针对频率的优先级。在其它实施例中，可以附加地或替代地使用如在标准文献TS 36.304V12.1.0中描述的其它小区选择(重选)参数。
以上通过实施例描述了本发明，但本发明不限于上述实施例。可以在本发明的范围内对本发明的结构和详情进行本领域技术人员可以理解的各种变化。各种其它修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且在此将不进一步详细描述。
本申请基于并要求2014年8月8日提交的英国专利申请1414129.5的优先权，其全部内容通过引用包含于此。
3GPP术语表
LTE-(UTRAN的)长期演进
UE-用户设备
DL-下行链路(从基站到移动装置的链路)
UL-上行链路(从移动装置到基站的链路)
MME-移动管理实体
HO-切换
RLC-无线电链路控制
RRC-无线电资源控制
E-UTRAN-演进型通用陆地无线电接入网
UTRAN-通用陆地无线电接入网
GERAN-GSM/Edge无线电接入网
TA-跟踪区域
RAT-无线电接入技术

Claims (22)

1.一种通信节点，包括：
用于获得由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载并且获得由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载的部件；
用于将所述第一小区内的空闲模式UE负载与所述第二小区内的空闲模式UE负载进行比较以判断是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡的部件；以及
用于根据是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
2.根据权利要求1所述的通信节点，其中，所述通信节点是基站，所述第一小区是由所述基站操作的小区，并且所述第二小区是由相邻基站操作的小区。
3.根据权利要求2所述的通信节点，其中，在存在所述基站的所述第一小区和所述相邻基站的所述第二小区的空闲模式UE负载不均衡的情况下，用于进行空闲模式UE负载均衡操作的部件被配置成与所述相邻基站双方面地协商针对小区选择/重选参数的改变。
4.根据权利要求2所述的通信节点，其中，在存在所述基站的所述第一小区和所述相邻基站的所述第二小区的空闲模式UE负载不均衡的情况下，用于进行空闲模式UE负载均衡操作的部件被配置成响应于从所述相邻基站接收到的触发而单方面地设置小区选择/重选参数。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的通信节点，其中，还包括：
用于确定由所述基站操作的所述第一小区内的空闲模式UE负载的部件；以及
用于接收由所述相邻基站操作的所述第二小区内的空闲模式UE负载的部件。
6.根据权利要求5所述的通信节点，其中，还包括用于将所确定出的所述第一小区内的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站的部件。
7.根据权利要求1所述的通信节点，其中，所述通信节点是中央协调器节点，并且被配置成从所述第一基站和所述第二基站接收针对所述第一小区和所述第二小区的空闲模式UE负载。
8.根据权利要求7所述的通信节点，其中，所述通信节点被配置成：接收针对通信网络的不同区域内的小区的空闲模式UE负载信息，并且进行负载均衡操作以尝试使同一区域内的小区之间的空闲模式UE均衡。
9.根据权利要求7或8所述的通信节点，其中，所述通信节点被配置成：接收针对通信网络的不同区域内的多个小区的空闲模式UE负载信息，并且针对各小区接收用于识别所述通信网络中的该小区所处的区域的数据。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的通信节点，其中，所述通信节点被配置成：接收针对在不同的无线电接入技术即RAT下工作的小区的空闲模式UE负载信息，并且进行负载均衡操作以尝试使在相同RAT下工作的小区之间的空闲模式UE均衡。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的通信节点，其中，用于进行空闲模式UE负载均衡操作的部件被配置成改变与一个或多个小区相关联的小区选择/重选参数，以进行空闲模式UE负载均衡。
12.根据权利要求11所述的通信节点，其中，用于进行空闲模式UE负载均衡操作的部件被配置成改变基站在小区内发送的小区选择/重选参数内的一个或多个小区优先级或频率优先级。
13.一种基站，包括：
用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；
用于接收针对由相邻基站操作的至少一个小区的空闲模式UE负载的部件；以及
用于根据所接收到的针对由所述相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载以及所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
14.一种基站，包括：
用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；
用于将所确定出的针对所述小区的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站的部件；以及
用于在所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载与针对由所述一个或多个相邻基站中的任意相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载之间存在负载不均衡的情况下进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
15.一种中央协调器，包括：
用于接收由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载的部件；
用于接收由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载的部件；以及
用于根据所接收到的针对所述第一小区的空闲模式UE负载以及所接收到的针对所述第二小区的空闲模式UE负载来进行空闲模式UE负载均衡操作的部件。
16.一种基站，包括：
空闲模式确定模块，用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；
基站通信模块，用于接收针对由相邻基站操作的至少一个小区的空闲模式UE负载；以及
设置模块，用于根据所接收到的针对由所述相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载以及所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
17.一种基站，包括：
空闲模式确定模块，用于确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；
基站通信模块，用于将所确定出的针对所述小区的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站；以及
设置模块，用于在所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载与针对由所述一个或多个相邻基站中的任意相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载之间存在负载不均衡的情况下，进行空闲模式UE负载均衡操作。
18.一种中央协调器，包括：
通信模块，用于接收由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载，并且接收由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载；以及
设置模块，用于根据所接收到的针对所述第一小区的空闲模式UE负载以及所接收到的针对所述第二小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
19.一种计算机可执行指令产品，其包括用于将可编程通信节点配置为进行以下操作的计算机可执行指令：
获得由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载以及由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载；
将所述第一小区内的空闲模式UE负载与所述第二小区内的空闲模式UE负载进行比较，以判断是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡；以及
根据是否存在所述第一小区和所述第二小区内所驻留的空闲模式UE方面的负载不均衡，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
20.一种由基站进行的方法，所述方法包括以下步骤：
确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；
接收针对由相邻基站操作的至少一个小区的空闲模式UE负载；以及
根据所接收到的针对由所述相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载以及所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
21.一种由基站进行的方法，所述方法包括以下步骤：
确定由所述基站操作的小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；
将所确定出的针对所述小区的空闲模式UE负载发送到一个或多个相邻基站；以及
在所确定出的针对由所述基站操作的小区的空闲模式UE负载与针对由所述一个或多个相邻基站中的任意相邻基站操作的小区的空闲模式UE负载之间存在负载不均衡的情况下，进行空闲模式UE负载均衡操作。
22.一种由中央协调器进行的方法，所述方法包括以下步骤：
接收由第一基站操作的第一小区内的空闲模式用户设备负载即空闲模式UE负载；
接收由第二基站操作的第二小区内的空闲模式UE负载；以及
根据所接收到的针对所述第一小区的空闲模式UE负载以及所接收到的针对所述第二小区的空闲模式UE负载，来进行空闲模式UE负载均衡操作。
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