CN107079296A

CN107079296A - 具有连续搜索循环的通道选择算法

Info

Publication number: CN107079296A
Application number: CN201480082412.2A
Authority: CN
Inventors: T.伊尼希; R.卡拉基
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Sago Strategic Solutions LLC
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2017-08-18
Anticipated expiration: 2034-10-02
Also published as: WO2016050307A1; US10257714B2; CN107079296B; EP3202177A1; EP3202177B1; US20170251371A1

Abstract

通过使用通道选择算法，由节点控制蜂窝网络中的多个频道的利用，所述通道选择算法基于初始通道分配和两个连续的通道分配过程序列。所描述的概念可以被用于有效地控制蜂窝网络中的多个频道的利用。特别地，由于连续的搜索循环导致可以以自动方式获得给多个接入节点的优化的频道分配，而不需要过多的测量或分配试验。

Description

具有连续搜索循环的通道选择算法

技术领域

本发明涉及用于控制蜂窝网络中的频道的利用的方法并且涉及相应的设备。

背景技术

在蜂窝网络中，例如如由3GPP（第三代合作伙伴项目）所规定的，日益增加的业务需求导致对于更多的无线电频谱带宽的需要。一种提供更多的无线电频谱带宽的方式是扩展到未经许可的频谱，例如如WLAN（无线局域网络）技术所通常使用的。例如，在3GPP会议投稿RP-140240, 3GPP TSG RAN Meeting #63, Fukuoka, Japan, 3-6 March 2014中，建议研究LTE（长期演进）无线电技术的扩展以用于在未经许可的频带中操作。

在未经许可的频带中，通常比20MHz的最大标准化LTE载波带宽更多的带宽是可用的。因此，在相同频率上运行网络的所有LTE基站的常规实践可能是次最优的，因为更大的可用带宽考虑通过将基站分布到多个不同的频道上来减少小区内干扰。此外，未经许可的频带中的通道质量可以取决于时间、位置和/或频率而不同，这意味着频道的最优选择也可以针对每个基站而不同。因此，通常期望基于不断运行的自动算法来执行用于基站的频道的选择。

在通常的背景下，频道选择的问题已经被深入地研究了很长时间，并且已经建议了许多不同的算法。在高层面上，可以区分打算供蜂窝网络（就像在GSM（全球移动通信系统）的情形下）的离线频率规划用的算法和用来被实现为基站中的自优化网络（SON）特征的实时算法。这两类之间的主要差别是它们要求的输入信息的量以及直到它们交付结果的计算时间。离线算法通常被允许运行非常长的时间（例如数小时或数天）并且可以承担明显更高的计算复杂度，而实时算法应当在很短的时间内或者更快地交付结果并且可能需要处理有限的输入信息。

可以以分布方式或集中方式来实现频率选择算法。在这里，分布式的意味着独立的算法实例例如在每个基站中运行。不同的算法实例例如在另一个实例于给定通道上看到有多少干扰的方面相互影响。在集中式方法中，在中心位置收集所有信息，这考虑了整体状况的更完整的评估并且便于发现最优的解决方案。分布式算法具有被困于局部最小值的更高风险并且通常是迭代的，也就是，这意味着在系统可以达到稳定状态之前它通常运行通过了多个次最优的阶段。在集中式算法中，即使它基于迭代，系统运行可以在一步收敛。此外，集中式算法更可能发现全局最优值，因为可以考虑来自网络的各个部分的信息。在每种情形下，发现提供系统性能增益、计算复杂度、执行时间、信令开销和其它方面之间的适当折衷的算法是一项复杂的任务。

因此，存在有对于考虑有效地控制蜂窝网络中的频道利用的技术的需要。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种控制蜂窝网络中的多个频道的利用的方法。根据所述方法，蜂窝网络的节点为蜂窝网络的多个接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的初始频道分配时所述接入节点所经历的第一干扰量。此外，节点以减少接入节点所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第一分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在分别利用在第一分配过程序列中已经分配给一组接入节点的频道中的一个频道的这个被分配的频道时在第一分配过程序列中已经被分配了频道中的所述一个频道的所述一组接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。此外，节点为接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的第一频道分配时接入节点所经历的第二干扰量。节点接着以减少接入节点所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第二分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点的被分配的频道时所述所有其它接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。

根据本发明的另外的实施例，提供了一种蜂窝网络的节点。所述节点包括用于与蜂窝网络的接入节点通信的接口。此外，所述节点包括至少一个处理器。所述至少一个处理器被配置为为蜂窝网络的多个接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的多个频道的初始分配时接入节点所经历的第一干扰量。此外，所述至少一个处理器被配置为以减少接入节点所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第一分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在分别利用在第一分配过程序列中已经分配给一组接入节点的频道中的一个频道的这个被分配的频道时在第一分配过程序列中已经被分配了频道中的所述一个频道的所述一组接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。此外，所述至少一个处理器被配置为为接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的第一频道分配时接入节点所经历的第二干扰量。此外，所述至少一个处理器被配置为以减少接入节点所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第二分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点的被分配的频道时所述所有其它接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。

根据本发明的另外的实施例，提供了一种计算机程序或计算机程序产品，例如以非暂时性存储介质的形式，其包括将要由蜂窝网络的节点的至少一个处理器执行的程序代码。程序代码的执行引起至少一个处理器为蜂窝网络的多个接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的多个频道的初始分配时接入节点所经历的第一干扰量。此外，程序代码的执行引起至少一个处理器以减少接入节点所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第一分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在分别利用在第一分配过程序列中已经分配给一组接入节点的频道中的一个频道的这个被分配的频道时在第一分配过程序列中已经被分配了频道中的所述一个频道的所述一组接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。此外，程序代码的执行引起至少一个处理器为接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的第一频道分配时接入节点所经历的第二干扰量。此外，程序代码的执行引起至少一个处理器以减少接入节点所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配。对于接入节点中的每个接入节点，第二分配过程序列包括通过对在利用频道时接入节点所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点的被分配的频道时所述所有其它接入节点所经历的干扰量求和来为频道中的每个频道确定总干扰量；以及将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。

根据下面的实施例的详细描述，这样的实施例和另外的实施例的细节将是显然的。

附图说明

图1示意性地说明了根据本发明的实施例的、其中控制频道的利用的示范的蜂窝网络环境。

图2示意性地说明了根据本发明的实施例的、其中频道所位于的未经许可的频谱。

图3示出了用于说明根据本发明的实施例的控制多个频道的利用的方法的流程图。

图4和图5说明了在利用根据本发明的实施例获得的频道的分配时的示范的性能评估。

图6示意性地说明了根据本发明的实施例的节点的结构。

具体实施方案

在下文中，将参考附图更详细地解释根据本发明的示范实施例的概念。所说明的实施例涉及用于控制蜂窝网络中的多个频道的利用的概念。频道可遭受外部干扰，例如由于通过蜂窝网络的一个或多个接入节点的利用而导致的和/或由于通过其它频谱用户的利用而导致的。所述实施例特别涉及使用LTE无线电接入技术的情况。然而，应当理解，也可以与其它无线电接入技术（例如全球移动电信系统（UMTS）无线电接入技术）结合来应用所述概念。

根据所说明的概念，利用基于关于多个接入节点所经历的干扰的信息的集中式通道选择算法。接入节点可以对应于基站或基站控制器。这个信息由蜂窝网络的节点来收集并且被评估以确定给接入节点的多个频道的分配。这个节点可以例如是负责控制或管理接入节点的控制节点，诸如LTE无线电技术的MME（移动管理实体）或者蜂窝网络的CN（核心网络）中的OSS（运行支持系统）节点。然而，节点也可以对应于接入节点中的一个接入节点。此外，节点也可以对应于多个协同操作设备，例如一组接入节点。就是说，通道选择算法的功能性可以以如同云的方式分布在不同的设备上。

在所说明的概念中，通道选择算法基于两个连续的通道分配过程序列，在下文中还被称为搜索循环。在每种情形下，对于每个接入节点的通道分配过程的一个实例，搜索循环的单个迭代可以是足够的。因此，搜索循环还可以被称为“线性的”。然而，在某些情况下，而且第二搜索循环的多个迭代或两个搜索循环的多个迭代也是可以被利用的。

在第一搜索循环中，所有频道最初被看作是未被分配的，并且以减少接入节点中的每个接入节点所经历的干扰量的顺序，将可用的频道中的一个频道分配给接入节点中的每个接入节点。在这里，频道被认为是“可用的”可用的，如果从管理的角度它被允许使用的话。因此，已经被分配给其它接入节点的频道还将可供分配。这也可以被称作半贪婪选择。在每种情形下都通过下述方式来选择在第一搜索循环中被分配给接入节点的频道：它产生最低总干扰量。对于给定的接入节点，通过对在利用所考虑的频道时接入节点所经历的干扰量和在第一搜索循环中已经被分配了频道的一组接入节点所经历的干扰量求和来确定总干扰量。在这一点上，忽略来自在第一搜索循环中尚未被分配了频道的其它接入节点的干扰贡献。

在第二搜索循环中，假设最初基于如通过第一搜索循环获得的频道分配来操作所有的接入节点。以减少接入节点中的每个接入节点所经历的干扰量的顺序（由于假设的频道分配，其可以是与第一搜索循环中的不同的顺序），为接入节点中的每个接入节点检查将频道中不同的一个频道分配给接入节点是否产生了更低的总干扰量。如果情况是这样的话，通过将这个频道分配给接入节点来修改当前的频道分配。在第二搜索循环中，通过对在利用所考虑的频道时接入节点所经历的干扰量和在利用其它接入节点的被分配的频道（即在第一搜索循环中被分配的频道或者如果分配在第二搜索循环中已经被修改的话如在第二搜索循环中被分配的频道）时所述其它接入节点所经历的干扰量求和来确定给定的接入节点的总干扰量。在第二搜索循环中，在决定是否修改关于给定的接入节点的频道分配时，考虑来自所有其它接入节点的干扰贡献。

可以接着通过因此设置接入节点的工作频道来应用如通过第二搜索循环所获得的频道分配。

图1示意性地说明了蜂窝网络和可以涉及实现通道选择算法的示范元件。特别地，图1说明了蜂窝网络的多个小区20。如进一步所说明的，在小区20中的每个小区中，接入节点（特别是小区20的基站100）可以为一个或多个用户设备（UE）10提供服务。另外，图1说明了负责控制或管理不同基站100（例如通过利用控制接口110）的控制节点200。如进一步所说明的，基站100也可以互相通信，例如通过利用基站间接口120。接口110和/或接口120可以特别地被利用以用于输送关于基站100所经历的干扰量的信息。这样的信息可以包括由基站100和/或由UE 10执行的测量的结果。此外，这样的信息可以包括代表干扰量的数值，例如如从由基站100和/或由UE 10执行的测量导出的。

将会理解，如图1中说明的情况被简化以提供更好的概述，并且在实际实现中，可存在更大数量的小区20和相应的接入节点100。

图2示出了可以从中选择频道的频谱的示例。更具体地，图2说明了包括欧洲（EU）、美国（US）、日本、中国和韩国的各个区域的5GHz的区域中的未经许可的频谱。正如可以看到的，在每个区域中，5150MHz和5250MHz之间的未经许可的频带以及5250MHz和5350MHz之间的未经许可的频带是可用的。此外，未经许可的频带在5470MHz和5875MHz之间的范围内可以是可用的。这些未经许可的频带的带宽是从100MHz到255MHz，其大于LTE无线电技术所支持的最大带宽。因此，这样的频带中的每个频带可以支持LTE无线电技术的多个频道，其可以被指派给不同的基站以避免干扰。

根据示范的实现，通道选择算法可以操作如下：

最初，频道中的一个频道被随机分配给每个基站100，并且基站100开始在根据这个初始频道分配而被分配的频道上进行传输。每个基站可以接着确定在利用这个初始频道分配时它的被服务的UE 10所经历的来自其它基站100的干扰的量。可以以各种方式并且利用各种度量来确定干扰量。可以例如基于由基站100和/或由被基站100服务的UE 10执行的测量来确定干扰量。因此，可以获得表示每个基站100所经历的干扰量的单个数值。

举例来说，表示基站100所经历的干扰量的这样的数值的确定可涉及被基站100服务的UE 10中的一个UE同步到另一个基站100并且测量关于这个另外的基站100的RSRP（参考信号接收功率）。根据3GPP TS 36.214 V11.1.0（2012-12），RSRP被定义为排除了来自其它频率内小区的噪声和干扰，在所考虑的测量频率带宽内携带小区特定参考信号的资源要素的功率贡献上的线性平均。根据通过被一个基站100服务的UE 10关于另一个基站100的RSRP的测量，可以估计两个基站100之间的路径损耗。在某些情况下，还可以估计从每个基站100到每个UE 10的路径损耗。在每种情形下，这样的估计的路径损耗考虑了确定每个基站100所经历的干扰量而未执行新的测量。

为了确定给基站100的最优频道分配，现在可以执行第一和第二搜索循环。

对于第一搜索循环，以在利用初始频道分配时测量的干扰量的降序来对基站100进行分类。基站100所经历的干扰量可以被确定为为被基站100服务的每个UE 10测量的干扰量的总和或者平均。在下文中，分类的基站100的这个列表被称为Usorted。

从列表Usorted的第一基站100（即经历了最大干扰量的基站100）开始，频道中的一个频道被分配给每个基站100。通过在列表Usorted的所有元素i上循环来执行这个，其中i=1…|Usorted|，i表示列表元素的索引。通过以经历最大干扰量的基站100开始，这个基站100配备有频道的“最大选择”以用于进行最优选择。

基于总干扰量，为每个基站100执行频道分配。特别地，对于基站100中的每个基站，通过下述方式来选择被分配的频道：它提供了最低总干扰量。在这里，通过对在利用频道时基站100所经历的干扰量和在第一搜索循环中已经被分配了频道的一组其它基站100所经历的干扰量求和来确定总干扰量。忽略在第一搜索循环中尚未被分配了频道的其它基站100，即所述其它基站100对确定的总干扰量没有贡献。

在第一搜索循环结束时获得的总干扰量（即为分配给列表的最后基站100的频道所确定的总干扰量）接着被用作第二搜索循环的初始最小总干扰量Imin。

对于第二搜索循环，以在利用如通过第一搜索循环获得的频道分配时所经历的干扰量的降序来对基站100进行分类。使用先前估计的路径损耗，基站100所经历的干扰量可以被确定为为被基站100服务的每个UE 10确定的干扰量的总和或者平均。在下文中，分类的基站100的这个列表被称为Usorted'。在这里，应当注意的是，由于第一搜索循环的选择，列表Usorted'将通常不同于列表Usorted。

从列表Usorted'的第一基站100（即经历最大干扰量的基站100）开始，检查给基站100的另一频道的分配是否提供了更低的总干扰量，低于Imin的干扰量。如果情况是这样的话，这个另外的频道被分配给基站100，并且Imin的值被设置为由这个频道提供的更低的总干扰量。通过在列表Usorted'的所有元素i上循环来执行这个，其中i=1…|Usorted'|，i表示列表元素的索引。通过以经历最大干扰量的基站100开始，这个基站100配备有频道的“最大选择”以用于优化频道分配。

在第二搜索循环中，通过对在利用所考虑的频道时基站100所经历的干扰量和在利用其它基站100的当前被分配的频道（即如在第一搜索循环中被分配的频道或者如在第二搜索循环中被重新分配的频道）时所述其它基站100所经历的干扰量求和来确定总干扰量。在第二搜索循环中，所有基站100对确定的总干扰量有贡献。

在第二搜索循环结束时获得的频道分配接着被应用于基站100。

针对不同的随机初始频道分配可以重复第一和第二搜索循环，从而考虑覆盖更多的搜索空间并且避免被困于局部最小值。在某些情况下，迭代重复第二搜索循环也是可能的，例如直到未发现提供更低的Imin的分配或者达到配置的最大迭代次数为止。接着被应用于基站100的频道分配然后被选为在第二搜索循环结束时（或者在第二搜索循环的最后迭代结束时）提供最低Imin的那一个。

可以例如在控制节点200中实现通道选择算法，为了这个目的，所述控制节点200可以从基站100（例如经由接口110）接收干扰量的指示和/或潜在的测量结果的指示。控制节点200可以接着通过将通道选择命令发送到基站100来应用获得的频道分配。

备选地，可以在接入节点100中的一个接入节点中实现通道选择算法，为了这个目的，所述接入节点可以从其它基站100（例如经由基站间接口120）接收干扰量的指示和/或潜在的测量结果的指示。基站100可以接着通过将通道选择命令发送到其它基站100来应用获得的频道分配。

此外，通道选择算法的功能性还可以以如同云的方式分布在多个设备（诸如多个基站100或者一个或多个基站100和控制节点200）上。

图3示出了用于说明控制蜂窝网络中的多个频道的利用的方法的流程图。所述方法可被用于在蜂窝网络的节点中实现上面描述的概念，例如在诸如控制节点200的控制节点中，或者在诸如基站100中的一个基站的接入节点中。在某些情况下，节点还可以对应于多个设备的云，诸如两个或两个以上的接入节点，或者一个或多个接入节点和控制节点200。如果使用节点的基于处理器的实现的话，可以由节点的一个或多个处理器来执行所述方法的步骤。为了这个目的，一个或多个处理器可以执行相应配置的程序代码。此外，相应功能性中的至少一些在一个或多个处理器中可以是硬连线的。

在步骤300，节点可以确定给蜂窝网络的多个接入节点的初始频道分配。所述频道可以来自未经许可的频谱，即未被专门指派给所述蜂窝网络并且还可以被其它蜂窝网络或者其它无线电技术利用的频谱。所述频道还可以来自共享许可的频谱，即被管理机构指派给了所述蜂窝网络但是与已知且有限的其他频谱用户组共享的频谱。接入节点可以例如对应于基站或者对应于基站控制器。节点可以通过将频道中的一个频道随机分配给接入节点中的每个接入节点来确定给接入节点的初始频道分配。作为备选，节点可以通过重新使用先前利用的频道分配或者通过根据预定的模式将频道分配给接入节点来确定初始分配。

在步骤310，节点为接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的初始频道分配时接入节点所经历的第一干扰量。基于由连接到蜂窝网络的通信设备（诸如UE 10）执行的测量和/或基于由接入节点执行的测量来实现这个。这样的测量还可以被节点使用以用于估计每对接入节点之间的路径损耗。所述路径损耗可以接着被节点使用以用于针对给接入节点的各种不同的频道分配来估计接入节点所经历的干扰量。

节点接着以减少接入节点所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配。通过包括步骤320、322、324和326的循环来说明第一分配过程序列。

在步骤320，节点选择接入节点中的一个接入节点。以减少接入节点所经历的第一干扰量的顺序来执行这个选择，即选择具有最高的第一干扰量并且在先前的循环迭代中尚未被选择的接入节点。

在步骤322，节点为频道中的每个频道确定总干扰量。通过对在利用所考虑的频道时选择的接入节点所经历的干扰量和在分别利用在第一分配过程序列中已经被分配给一组接入节点的频道中的一个频道的这个被分配的频道时在第一分配过程序列中已经被分配了频道中的所述一个频道的所述一组接入节点所经历的干扰量求和来确定总干扰量。在这里，选择的接入节点不是所述一组接入节点的一部分。可以基于路径损耗（例如如根据步骤310的测量所估计的）来确定接入节点所经历的干扰量。

在步骤324，节点将与最低总干扰量相对应的频道分配给接入节点。

在步骤326，节点检查接入节点是否是第一序列的最后接入节点。如果情况不是这样的话，则所述方法返回到步骤320以选择另外的接入节点，如由分支“N”所指示的。如果接入节点是第一序列的最后接入节点，则所述方法继续做步骤330，如由分支“Y”所指示的。

在步骤330，节点为接入节点中的每个接入节点确定在利用给接入节点的第一频道分配时接入节点所经历的第二干扰量。可以基于路径损耗（例如如根据步骤310的测量所估计的）来确定接入节点所经历的第二干扰量。

节点接着以减少接入节点所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配。通过包括步骤340、342、344和346的循环来说明第二分配过程序列。

在步骤340，节点选择接入节点中的一个接入节点。以减少接入节点所经历的第二干扰量的顺序来执行这个选择，即选择具有最高的第二干扰量并且在先前的循环迭代中尚未被选择的接入节点。选择的接入节点可以不同于在步骤320选择的接入节点。

在步骤342，节点为频道中的每个频道确定总干扰量。通过对在利用所考虑的频道时选择的接入节点所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点的被分配的频道（即如在第一分配过程序列中分配的频道或者如果可适用的话，如在第二分配过程序列中分配的频道）时所述所有其它接入节点所经历的干扰量求和来实现这个。

在步骤344，节点将与最低总干扰量相对应的频道分配给选择的接入节点。取决于总干扰量，这可涉及修改步骤324的分配或者保持步骤324的分配。

在步骤346，节点检查选择的接入节点是否是第二序列的最后接入节点。如果情况不是这样的话，则所述方法返回到步骤340以选择另外的接入节点，如由分支“N”所指示的。如果接入节点是第二序列的最后接入节点，则所述方法继续做步骤350，如由分支“Y”所指示的。

在步骤350，节点应用如通过第二分配过程序列所获得的频道分配。这可涉及将通道选择命令发送到接入节点。如果节点是接入节点中的一个接入节点，这还可涉及局部应用获得的频道分配。

在某些情况下，节点可以迭代重复第二干扰量的确定和第二分配过程序列，例如步骤330、以及步骤342、344和346的循环。节点可以响应于总干扰量在迭代重复的迭代中未被进一步降低而终止这个迭代重复。此外，节点可以在配置的迭代次数之后终止迭代重复。在某些情况下，节点也可以继续做迭代重复并且在每次迭代之后应用获得的频道分配。

在某些情况下，节点可以重复第一干扰量的确定、第一分配过程序列、第二干扰量的确定和第二分配过程序列，从给接入节点的不同的初始频道分配开始例如可以重复步骤300、310；步骤320、322、324和326的循环；步骤330；以及步骤340、342、344和346的循环，以获得一组第二频道分配。从所述一组第二频道分配，节点可以在第二分配过程序列之后接着选择与最低总干扰量相对应的第二频道分配。

性能评估已经表明所说明的概念的通道选择算法提供了比其它通道选择算法更好的性能。在图4和图5中，将基于所说明的概念的通道选择算法所获得的结果（通过实符号和实线说明的）与下行链路传输（通过DL表示的）和上行链路传输（通过UL表示的）的频道的纯粹随机选择的结果（通过开符号和虚线说明的）进行比较。在这方面，下行链路传输可以对应于从蜂窝网络（例如蜂窝网络的节点）到用户的通信设备的数据的传输，并且上行链路传输可以对应于从用户的通信设备到蜂窝网络（例如蜂窝网络的节点）的数据的传输。图示示出了用户吞吐量随机分布（由于随机用户位置和随机无线电通道行为导致用户吞吐量为随机变量）对系统中的业务负载的第50个和第5个百分点。第50个百分点代表具有“平均”无线电状况的用户，而第5个百分点通常被解释为代表“小区边缘用户”。可以看到，单独用户的吞吐量通常随着增加的业务负载而减少。然而，所说明的概念的通道选择算法在同等的负载下提供了更好的用户体验或者在同等的每用户性能下允许系统被更大量地加载（即服务更多的用户）。

图6说明了可以被用于在蜂窝网络的节点600（例如接入节点，诸如接入节点100中的一个接入节点，或者控制节点，诸如控制节点200）中实现上面的概念的示范的结构。

正如所说明的，节点600可以包括接口610，用于与接入节点通信，例如与诸如基站100的基站通信。接口610可以被利用以用于接收关于接入节点所经历的干扰量的信息。接口610还可以被利用以用于通过接入节点来控制频道的选择，例如通过发送通道选择命令。

此外，节点600包括耦合至接口610的一个或多个处理器650和耦合至一个或多个处理器650的存储器660。存储器660可以包括只读存储器（ROM）（例如闪速ROM）、随机存取存储器（RAM）（例如动态RAM（DRAM）或静态RAM（SRAM））、大容量存储器（例如硬盘或固态盘）等等。存储器660包括将要由一个或多个处理器650执行的适当配置的程序代码以便实现节点600的上述功能性。特别地，存储器660可以包括各种程序代码模块，以用于使节点600执行如上所述的过程，例如对应于图3的方法步骤。正如所说明的，存储器660可以包括频道管理模块670，以用于实现通道选择算法的上述功能性。此外，存储器660可以包括控制模块680，以用于实现各种控制功能性，诸如将通道选择命令发送到接入节点。

将会理解，如图6中说明的结构仅仅是示意性的并且节点600实际上可以包括更多的组件，为了清晰起见，所述更多的组件并未被说明，例如更多的接口或处理器。同样地，将会理解，存储器600可以包括并未被说明的更多种类的程序代码模块，例如用于实现蜂窝网络的控制节点或接入节点的已知功能性的程序代码模块。根据一些实施例，还可以提供计算机程序，以用于实现节点600的功能性，例如以存储程序代码和/或将要被存储在存储器660中的其它数据的物理介质的形式或者通过使程序代码可用于下载或者通过流式传输。

可以看到，如上所述的概念可以被用于有效地控制蜂窝网络中的多个频道的利用。特别地，由于连续搜索循环导致可以以自动方式来获得给多个接入节点的优化的频道分配，而不需要过多的测量或分配试验。

将会理解，如上面所解释的示例和实施例仅仅是说明性的并且易受各种修改。例如，可以与各种无线电技术结合来应用所说明的概念，而不限于上面提及的LTE无线电技术。此外，可以在蜂窝网络的各种节点中实现所说明的通道选择算法。可以在单个设备中或者在多个设备的云中实现这样的节点。而且，将会理解，可以通过使用将要被现有设备的一个或多个处理器执行的相应设计的软件或者通过使用专用的设备硬件来实现上面的概念。

Claims

1.一种控制蜂窝网络中的多个频道的利用的方法，所述方法包括：

A）所述蜂窝网络的节点（100；200；600）为所述蜂窝网络的多个接入节点（100）中的每个接入节点确定在利用给所述接入节点（100）的初始频道分配时所述接入节点（100）所经历的第一干扰量；

B）所述节点（100；200）以减少所述接入节点（100）所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配，所述第一分配过程序列包括对于所述接入节点（100）中的每个接入节点：

B1）所述节点（100；200）通过对在利用所述频道时所述接入节点（100）所经历的干扰量和在分别利用在所述第一分配过程序列中已经分配给一组接入节点（100）的所述频道中的一个频道的这个被分配的频道时在所述第一分配过程序列中已经被分配了所述频道中的所述一个频道的所述一组接入节点（100）所经历的干扰量求和来为所述频道中的每个频道确定总干扰量；

B2）所述节点（100；200）将与最低总干扰量相对应的所述频道分配给所述接入节点（100）；

C）所述节点（100；200）为所述接入节点（100）中的每个接入节点确定在利用给所述接入节点（100）的所述第一频道分配时所述接入节点（100）所经历的第二干扰量；以及

D）所述节点（100；200）以减少所述接入节点（100）所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配，所述第二分配过程序列包括对于所述接入节点（100）中的每个接入节点：

D1）所述节点（100；200）通过对在利用所述频道时所述接入节点（100）所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点（100）的被分配的频道时所述所有其它接入节点（100）所经历的干扰量求和来为所述频道中的每个频道确定总干扰量；

D2）所述节点（100；200）将与最低总干扰量相对应的所述频道分配给所述接入节点（100）。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

所述节点（100；200）通过将所述频道中的一个频道随机分配给所述接入节点（100）中的每个接入节点来确定给所述接入节点（100）的所述初始频道分配。

3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：

所述节点（100；200）迭代重复所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列。

4.根据权利要求3所述的方法，包括：

所述节点（100；200）响应于所述总干扰量在所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复的迭代中未被降低而终止所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复。

5.根据权利要求3或4所述的方法，包括：

所述节点（100；200）在所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复的配置的迭代次数之后终止所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复。

6.根据前面的权利要求中的任何一项所述的方法，包括：

从给所述接入节点（100）的不同的初始频道分配开始，所述节点（100；200）重复所述第一干扰量的所述确定、所述第一分配过程序列、所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列以获得一组第二频道分配；以及

从所述一组第二频道分配，所述节点（100；200）在所述第二分配过程序列之后选择与最低总干扰量相对应的第二频道分配。

7.根据前面的权利要求中的任何一项所述的方法，包括：

所述节点（100；200）基于由连接到所述蜂窝网络的通信设备（10）执行的测量来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

8.根据前面的权利要求中的任何一项所述的方法，包括：

所述节点（100；200）基于由所述接入节点（100）执行的测量来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

9.根据权利要求7或8所述的方法，包括：

所述节点（100；200）基于所述测量来估计每对所述接入节点（100）之间的路径损耗；以及

所述节点（100；200）基于估计的路径损耗来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

10.根据前面的权利要求中的任何一项所述的方法，

其中所述节点（100；200）包括所述接入节点（100）中的一个或多个。

11.根据权利要求1到10中的任何一项所述的方法，

其中所述节点（100；200）包括负责控制所述接入节点（100）的控制节点（200）。

12.根据前面的权利要求中的任何一项所述的方法，

其中所述频道来自未经许可的频谱。

13.根据权利要求1至11中的任何一项所述的方法，

其中所述频道来自共享许可的频谱。

14.一种蜂窝网络的节点（100；200；600），所述节点（100；200）包括：

接口（610），用于与所述蜂窝网络的接入节点（100）通信；以及

至少一个处理器（650），所述至少一个处理器（650）被配置为：

A）为所述蜂窝网络中的多个所述接入节点（100）中的每个接入节点确定在利用给所述接入节点（100）的多个频道的初始分配时所述接入节点（100）所经历的第一干扰量；

B）以减少所述接入节点（100）所经历的第一干扰量的顺序，通过第一分配过程序列来确定第一频道分配，所述第一分配过程序列包括对于所述接入节点（100）中的每个接入节点：

B1）通过对在利用所述频道时所述接入节点（100）所经历的干扰量和在分别利用在所述第一分配过程序列中已经分配给一组接入节点（100）的所述频道中的一个频道的这个被分配的频道时在所述第一分配过程序列中已经被分配了所述频道中的所述一个频道的所述一组接入节点（100）所经历的干扰量求和来为所述频道中的每个频道确定总干扰量；

B2）将与最低总干扰量相对应的所述频道分配给所述接入节点（100）；

C）为所述接入节点（100）中的每个接入节点确定在利用给所述接入节点（100）的所述第一频道分配时所述接入节点（100）所经历的第二干扰量；以及

D）以减少述接入节点（100）所经历的第二干扰量的顺序，通过第二分配过程序列来确定第二频道分配，所述第二分配过程序列包括对于所述接入节点（100）中的每个接入节点：

D1）通过对在利用所述频道时所述接入节点（100）所经历的干扰量和在利用所有其它接入节点（100）的被分配的频道时所述所有其它接入节点（100）所经历的干扰量求和来为所述频道中的每个频道确定总干扰量；

D2）将与最低总干扰量相对应的所述频道分配给所述接入节点（100）。

15.根据权利要求14所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为通过将所述频道中的一个频道随机分配给所述接入节点（100）中的每个接入节点来确定给所述接入节点（100）的所述初始频道分配。

16.根据权利要求14或15所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为迭代重复所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列。

17.根据权利要求16所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为响应于所述总干扰量在所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复的迭代中未被降低而终止所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复。

18.根据权利要求16或17所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为在所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复的配置的迭代次数之后终止所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列的所述迭代重复。

19.根据权利要求14至18中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为：

从给所述接入节点（100）的不同的初始频道分配开始，重复所述第一干扰量的所述确定、所述第一分配过程序列、所述第二干扰量的所述确定和所述第二分配过程序列以获得一组第二频道分配；以及

从所述一组第二频道分配，在所述第二分配过程序列之后选择与最低总干扰量相对应的第二频道分配。

20.根据权利要求14至19中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为基于由连接到所述蜂窝网络的通信设备（10）执行的测量来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

21.根据权利要求14至20中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为基于由所述接入节点（100）执行的测量来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

22.根据权利要求20或21所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为：

基于所述测量来估计每对所述接入节点（100）之间的路径损耗；以及

基于估计的路径损耗来估计所述接入节点（100）所经历的所述干扰量。

23.根据权利要求14至22中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述节点（100；200；600）包括所述接入节点（100）中的一个或多个。

24.根据权利要求14至23中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述节点（100；200；600）包括负责控制所述接入节点（100）的控制节点（200）。

25.根据权利要求14至24中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述频道来自未经许可的频谱。

26.根据权利要求14至25中的任何一项所述的节点（100；200；600），

其中所述频道来自共享许可的频谱。

27.根据权利要求14所述的节点（100；200；600），

其中所述至少一个处理器（650）被配置为执行根据权利要求1至13中的任何一项所述的方法的所述步骤。

28.一种计算机程序，包括将要由蜂窝网络的节点（100；200；600）的至少一个处理器执行的程序代码，其中所述程序代码的执行引起所述至少一个处理器执行根据权利要求1至13中的任何一项所述的方法的步骤。

29.一种计算机程序产品，包括将要由能够在多个频道中操作的蜂窝网络的节点（100；200；600）的至少一个处理器执行的程序代码，其中所述程序代码的执行引起所述至少一个处理器执行根据权利要求1至13中的任何一项所述的方法的步骤。