WO2013123729A1 - 一种智能载波管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能载波管理方法，包括：确定载波的负荷级别；根据载波的负荷级别，将载波划分为不同的集合；在载波的各集合中，以优先选择负荷最轻的载波的原则，选出可用载波，并且接入终端与接入网在该载波上建立连接；其中，所述确定载波的负荷级别为：以载波的负荷级别最低的载扇的负荷级别作为该载波的负荷级别。本发明还同时公开了一种智能载波管理装置，采用本发明能解决现有技术中智能载波管理（SCM）功能和网络负荷均衡（NLB）功能不能很好融合的问题，能够更充分利用接入网中空闲的载扇。

Description

一种智能载波管理方法及装置 技术领域

本发明涉及无线通讯技术领域， 特别是涉及一种智能载波管理方法及 装置。 背景技术

在当前的 CDMA IX EV-DO空中接口版本（ 3GPP2 C.S0024- B ) 中， 支持多个载波同时捆绑使用。 在现有技术中， SCM ( Smart Carrier Management, 智能载波管理）技术能从多个载波中选择相对负荷最轻的载 波使用。 SCM选择方法是在一个小区的多个载波中，根据用户数（ MACIndex 的使用数量）、 反向忙比例 （RAB )来划分载波集合， 再从相同集合的载波 列表中根据等效用户数， 优先选择等效用户数最低的载波。

例如图 1的载波分级示意图中， 如果 fl和 f2是重载， f3和 f4是轻载， 则划分轻载和重载两个载波集合。 AN ( Access Network, 接入网 )从轻载 的载波列表中， 选择可分配的最大载波数； 如果轻载的载波列表为空， 则 只能重载的载波列表中选择最多一个载波使用。

如果 AT ( Access Terminal, 接入终端）激活集中有多个小区， 每一个 小区又有多个载波， 那么， 每个载波的负荷级别由该载波的最高负荷的小 区所代表。 在图 2中， 以 Lcs表示载扇负荷级别， 选出每个载波中最高 Lcs 的载扇， 以该载扇的负荷级别， 作为载波的负荷级别。

此处， 设定载波级别 S1={ 0,1 }， 做为轻载的载波列表； S2={ 2}， 作为 重载的载波列表； S3={ 3 }， 作为过载的载波列表。 同时， 设定载波的负荷 级别小于等于 1的为轻载， 载波的负荷级别为 2的为重载， 载波的负荷级 别为大于等于 3的为过载。

载波 fl上因为有<小区 1 , fl〉的负荷最高， 负荷级别为 2, 因而 fl划 分为 S2。 其它载波的划分原则类似。

对于多载波连接， SCM算法在进行载波数目的选择时， 可以从轻载的 载波列表中选择大于一个载波； 而对于重载的载波列表， 只能从中选择最 多一个载波。

如果 S1集合不空， 只能从 S1集合选择 1个或多个载波； 如果 S1集合 空， S2集合不空， 则只能从 S2中选择一个载波； 如果 Sl、 S2集合空， S3 集合不空， 则只能从 S3中选择一个载波。

同时， 由于 EV-DO在相同载波内采用前向虚拟切换， 也就是从多个小 区中选择一个小区作为前向服务小区使用。 在现有技术中， NLB ( Network Load Balance, 网络负荷均衡）技术能在不同小区中， 选择前向信号强度与 等效用户数比值最大的小区， 优先作为服务小区使用。 某个小区的等效用 户是指在在采样时刻， 该小区的前向待发送队列非空的用户。 该小区的等 效用户数多， 表示同时在占用该小区的前向空口时隙的用户数多， 相对于 只比较在线用户数， 等效用户数能更真实地反映小区的负荷级别。 实际参 与 NLB判断的某小区等效用户数， 还需要加入时间参数进行平滑。 在图 3 中， 用负荷率 （ Load )表示当前等效用户数与最大可支持用户数的比例。 AT在小区 1上前向信号强度与等效用户数的比值大于小区 2上前向信号强 度与等效用户数的比值。如果 AT选择小区 1作为前向服务小区将会比以往 选择小区 2获得更多的实际前向吞吐率。

SCM和 NLB两种技术， 目前是孤立使用的，对于某些场景没有达到最 佳的组合效果， 例图 4中的场景。 小区 1、 小区 2和小区 3分别在 4个载波 上， 小区 1在 fl、 f2、 f3上的小区负荷都处于过载， 而其它载扇的负荷则 处于轻载。

因而 S1集合中只有 f4, fl、 f2、 f3属于 S3。

后面的多载波连接， 根据 SCM算法进行载波数目的选择时， 只能选择 f4一个载波。但实际上，各个载波的小区 2和小区 3并不忙。如果通过 NLB 算法， 避开使用小区 1 , 转而使用小区 2和小区 3则可以利用更多的载波， 利用传统的 SCM算法不能使用的空闲载扇，例如各个载波上的小区 2和小 区 3。

可见， 在 SCM和 NLB功能同时支持的 AN中， 有必要对传统的 SCM 算法进行改进， 以使 AN达到更好的整体性能效果。 发明内容

本发明提供一种智能载波管理方法及装置， 以解决现有技术中 SCM功 能和 NLB功能不能很好融合的问题，能够更充分利用接入网中空闲的载扇。

作为本发明的一个方面， 提供了一种智能载波管理方法， 应用于支持

NLB功能且该功能开启的 AN中， 该方法包括：

确定载波的负荷级别；

根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合；

在载波的各集合中， 以优先选择负荷最轻的载波的原则， 选出可用载 波， 并且 AT与 AN在该载波上建立连接；

其中， 所述确定载波的负荷级别为： 以载波的负荷级别最低的载扇的 负荷级别， 作为该载波的负荷级别。

进一步地， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包 括：

将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3, 其中， S1为最低负荷 的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级 别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

进一步地， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包 括：

将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3 , 其中， SO为所有 载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级 别为 0或 1 , 但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负 荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

进一步地， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包 括： 将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2, 其中， SO为所有载扇 的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负荷的载 扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

进一步地， 所述接入终端与接入网在该载波上建立连接之后， 该方法 还包括：

采用 NLB功能辅助进行前向虚拟切换。

作为本发明的另一个方面， 提供了一种智能载波管理装置， 应用于支 持 NLB功能且该功能开启的 AN中， 该装置包括：

负荷级别确定模块， 用于确定载波的负荷级别， 为集合划分模块提供 载波的负荷级别；

集合划分模块， 用于根据负荷级别确定模块提供的载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 为载波选择模块提供载波的各集合；

载波选择模块， 用于在集合划分模块提供的载波的各集合中， 以优先 选择负荷最轻的载波的原则， 选出可用载波， 并且接入终端与接入网在该 载波上建立连接；

其中， 所述负荷级别确定模块， 具体用于确定载波的负荷级别时， 以 载波的负荷级别最低的载扇的负荷级别作为该载波的负荷级别。

进一步地， 所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将 载波划分为不同的集合时， 将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3, 其中， SI为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为最低 负荷的载扇的负荷级别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级 别为 3的载波的集合。

进一步地， 所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将 载波划分为不同的集合时， 将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3, 其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低 负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的 集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的 载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

进一步地， 所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将 载波划分为不同的集合时， 将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2, 其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷 的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

进一步地， 所述装置还包括： 虚拟切换模块， 用于收到载波选择模块 发来的已建立连接的通知后， 采用 NLB功能辅助进行前向虚拟切换；

相应的， 所述载波选择模块， 还用于在选出的载波上建立连接后， 通 知虚拟切换模块已建立连接。

本发明有益效果如下：

本发明智能载波管理方法中， 载波的负荷级别由负荷级别最轻的载扇 的负荷级别来确定， 克服了传统算法的载波负荷分级中， 只考虑重载载扇， 而没有充分考虑轻载载扇的问题， 从而在结合 NLB功能时， 能够更充分利 用 AN 中空闲的载扇。 从而， 在多载波的无线接入网中， 在使用智能载波 管理和网络负荷均衡策略时， 将两个独立的策略结合使用， 克服了两者同 时运行时存在的问题， 充分利用了两种策略优势， 达到最大化提高系统容 量和改善用户体验的效果。 附图说明

图 1为现有技术中单个小区的载波分级示意图；

图 2为现有技术中多个小区的载波分级示意图；

图 3为现有技术中的前向虚拟切换示意图；

图 4为现有技术中的 SCM和 NLB两种技术组合示意图；

图 5为本发明实施例的智能载波管理方法流程示意图；

图 6为本发明实施例的智能载波管理装置结构示意图。 具体实施方式

以下结合附图以及实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不限定本发明。

现有技术中， SCM算法对于载波负荷级别确定的原则是选择载波中负 荷最重的载扇的负荷级别作为该载波的负荷级别。本发明改进的 SCM算法， 针对 NLB 算法同时运行的场景， 对载波负荷级别确定原则做出调整， 在 NLB算法同时运行时， 载波的负荷级别按负荷级别最轻的载扇的负荷级别 来确定。

仍以图 4所示情形为例进行说明。 根据本发明方法的载波负荷级别确 定原则， 所有载波都属于轻载的载波， 即 Sl={fl , f2、 f3、 f4}， S2=(p, S3=(p。

假设一个多载波连接从 SI中最多可以选择三个载波， 那么 AN优先选 择 f4, 剩下两个载波则从 fl、 f2、 f3三个集合中选择。

为了区分 f4和 fl、 f2、 f3, 引入集合 SO, 它包括所有载扇都为轻载的 载波集合。 集合 S1的定义修改为： 不是所有载扇都为轻载的扇区， 且最低 负荷的小区的负荷级别为轻载的载波集合。 则图 4所示例子中， 载波集合 划分如下： S0={f4};

Sl={ fl、 f2、 f3}。

SCM算法和 NLB算法相结合在选择多个载波时， 优先选择 SO中的载 波， 如果 SO的载波数量小于多载波连接允许分配的最大载波数， 则从 S1 集合中选择最多的载波。

由此， 在 SCM算法与 NLB算法相结合的场合， 本发明改进后的 SCM 算法较传统的 SCM算法， 由于能够!巴轻载的载扇所在的载波划分到轻载， 然后通过 NLB算法使用到它们， 因而能够更充分使用系统中空闲的载扇， 允许的多载波场景也比传统的算法更多。

下面以一个具体实施例的方式对本发明智能载波管理方法做进一步详 细说明。

图 5为本发明实施例的智能载波管理方法流程示意图， 如图 5所示， 该实施例中， 本发明智能载波管理方法具体包括如下步驟：

步驟 501: 收到连接建立请求；

步驟 502: 判断是否同时启动 NLB功能， 如启动， 则执行步驟 503, 否则， 执行步驟 506;

步驟 503: 确定载波的负荷级别；

具体方法为， 以载波的负荷级别最低的载扇的负荷级别， 作为该载波 的负荷级别。

步驟 504: 根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合；

该实施例中， 根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 可以 根据实际情况采用不同的划分方案， 例如可以采用以下三种方案：

第一种方案为：

将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3 , 其中， S1为最低负荷 的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级 别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。 第二种方案为：

将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3 , 其中， SO为所有 载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级 别为 0或 1 , 但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负 荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

第三种方案为：

将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2, 其中， SO为所有载扇 的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负荷的载 扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

步驟 505: 在载波的各集合中， 以优先选择负荷最轻的载波的原则， 选 出可用载波， 执行步驟 508;

例如， 设步驟 504 中以第二种方案将载波划分为不同的集合， 则步驟

505中， 从 S0、 Sl、 S2和 S3四个集合中选择可用载波。

步驟 506: 以载波的负荷级别最高的载扇的负荷级别， 确定载波的负荷 级别， 并根据载波的负荷级别， 按照现有技术中的 SCM方法将载波划分为 Sl、 S2和 S3三个集合；

步驟 507: 从 Sl、 S2和 S3三个集合中选择可用载波；

步驟 508: AT与 AN在选择的可用载波上建立连接；

步驟 509: 判断是否启动 NLB功能， 如果启动， 则执行步驟 510, 如 果未启动， 则执行步驟 511;

步驟 510: 使用 NLB功能来辅助虚拟切换， 结束处理流程；

步驟 511: 依靠 AT的传统算法执行虚拟切换。 上述步驟 510和步驟 511完成后， 按照现有技术中的规定进行后续操 作， 比如根据实际情况释放已建立的连接， 这里不做赘述。

采用上述本发明方法， 在 EVDO-REVB 的多载波网络上叠加 DO Advance ( DO增强 )技术时， DO Advance中的 SCM和 NLB这两个功能实 体在运行中， 能够相互参考以提高 DO Advance技术的整体增益。 本发明方 法中新的 SCM策略只在 NLB功能开启的情况下启用。

图 6为本发明实施例的智能载波管理装置结构示意图， 如图 6所示， 该实施例中， 本发明智能载波管理装置包括负荷级别确定模块 601、 集合划 分模块 602、 载波选择模块 603和虚拟切换模块 604。

具体地， 负荷级别确定模块 601用于确定载波的负荷级别。

本发明实施例中， 负荷级别确定模块 601 , 用于确定载波的负荷级别， 采用的方案为： 以载波的负荷级别最低的载扇的负荷级别， 作为该载波的 负荷级别； 为集合划分模块 602提供载波的负荷级别；

集合划分模块 602,用于根据负荷级别确定模块 601提供的载波的负荷 级别， 将载波划分为不同的集合。

该实施例中， 集合划分模块 602, 具体用于根据载波的负荷级别， 将载 波划分为不同的集合， 可以根据实际情况采用不同的划分方案， 例如可以 采用以下三种方案：

第一种方案为：

将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3 , 其中， S1为最低负荷 的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级 别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

第二种方案为：

将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3 , 其中， SO为所有 载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级 别为 0或 1 , 但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负 荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

第三种方案为：

将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2, 其中， SO为所有载扇 的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的集合； S2为最低负荷的载 扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

载波选择模块 603, 用于在集合划分模块 602提供的载波的各集合中， 以优先选择负荷最轻的载波的原则， 选出可用载波， 并且 AT与 AN在该载 波上建立连接。

虚拟切换模块 604,用于收到载波选择模块 603发来的已建立连接的通 知后， 采用 NLB功能辅助进行前向虚拟切换； 相应的， 所述载波选择模块 603, 还用于在选出的载波上建立连接后， 通知虚拟切换模块 604已建立连 接。

尽管为示例目的， 已经公开了本发明的优选实施例， 本领域的技术人 员将意识到各种改进、 增加和取代也是可能的， 因此， 本发明的范围应当 不限于上述实施例。

Claims

权利要求书

1、 一种智能载波管理方法， 应用于支持网络负荷均衡 NLB 功能且该 功能开启的接入网中， 其特征在于， 该方法包括：

确定载波的负荷级别；

根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合；

在载波的各集合中， 以优先选择负荷最轻的载波的原则， 选出可用载 波， 并且接入终端与接入网在该载波上建立连接；

其中， 所述确定载波的负荷级别为： 以载波的负荷级别最低的载扇的 负荷级别作为该载波的负荷级别。

2、如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包括：

将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3;

其中， S1为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为 最低负荷的载扇的负荷级别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负 荷级别为 3的载波的集合。

3、如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包括：

将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3;

其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低 负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的 集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的 载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

4、如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 包括：

将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2; 其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低 负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的 集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

5、 如权利要求 1至 4中任一项所述的方法， 其特征在于， 所述接入终 端与接入网在该载波上建立连接之后， 该方法还包括：

采用 NLB功能辅助进行前向虚拟切换。

6、 一种智能载波管理装置， 应用于支持网络负荷均衡 NLB 功能且该 功能开启的接入网中， 其特征在于， 该装置包括：

负荷级别确定模块， 用于确定载波的负荷级别， 为集合划分模块提供 载波的负荷级别；

集合划分模块， 用于根据负荷级别确定模块提供的载波的负荷级别， 将载波划分为不同的集合， 为载波选择模块提供载波的各集合；

载波选择模块， 用于在集合划分模块提供的载波的各集合中， 以优先 选择负荷最轻的载波的原则， 选出可用载波， 并且接入终端与接入网在该 载波上建立连接；

其中， 所述负荷级别确定模块， 具体用于确定载波的负荷级别时， 以 载波的负荷级别最低的载扇的负荷级别作为该载波的负荷级别。

7、 如权利要求 6所述的装置， 其特征在于，

所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将载波划分为 不同的集合时， 将载波划分为三个集合， 分别为 Sl、 S2和 S3;

其中， S1为最低负荷的载扇的负荷级别为 0或 1的载波的集合； S2为 最低负荷的载扇的负荷级别为 2的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负 荷级别为 3的载波的集合。

8、 如权利要求 6所述的装置， 其特征在于，

所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将载波划分为 不同的集合时， 将载波划分为四个集合， 分别为 S0、 Sl、 S2和 S3;

其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低 负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的 集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2, 但也包含负荷级别大于 的 载扇的载波的集合； S3为最低负荷的载扇的负荷级别为 3的载波的集合。

9、 如权利要求 6所述的装置， 其特征在于，

所述集合划分模块， 具体用于在根据载波的负荷级别， 将载波划分为 不同的集合时， 将载波划分为三个集合， 分别为 S0、 SI和 S2;

其中， SO为所有载扇的负荷级别均为 0或 1的载波的集合； S1为最低 负荷的载扇的负荷级别为 0或 1 ,但也包含负荷级别大于 1的载扇的载波的 集合； S2为最低负荷的载扇的负荷级别为 2或 3的载波的集合。

10、 如权利要求 6至 9中任一项所述的装置， 其特征在于， 所述装置 还包括： 虚拟切换模块， 用于收到载波选择模块发来的已建立连接的通知 后， 采用 NLB功能辅助进行前向虚拟切换；

相应的， 所述载波选择模块， 还用于在选出的载波上建立连接后， 通 知虚拟切换模块已建立连接。