CN103907367A - 自组织网络中的自优化操作的协调 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例描述用于协调诸如节能管理操作以及容量和覆盖优化操作之类的多个自优化操作的装置、方法、计算机可读介质以及***，用于减少通过自优化操作所引起的、对无线网络接入节点的配置参数的改变之间的冲突。可描述和/或要求保护其它实施例。

Description

自组织网络中的自优化操作的协调
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年11月4日提交的标题为“Advanced Wireless Communication Systems and Techniques”的美国临时专利申请No.61/556109的优先权，通过引用将其内容完整地结合到本文中。
技术领域
一般来说，本发明的实施例涉及通信领域，以及更具体来说，涉及自组织网络(“SON”)中的自优化操作的协调。
背景技术
本文所提供的背景描述是为了大致呈现本公开的上下文的目的。在本背景小节描述方面的当前列举的发明人的工作以及另外在提交时可能不被认为是现有技术的描述的方面既不是明确地也不是暗含地承认是针对本公开的现有技术。除非本文中另加说明，否则本小节所述的方式不是本公开中的权利要求的现有技术，并且不因为包含在本小节中而承认是现有技术。
诸如配置成按照IEEE 802.16标准、IEEE Std. 802.16-2009(2009年5月29日发布)(“WiMAX”)进行操作的基站或者配置成在3GPP长期演进(“LTE”)Release 10(2011年3月)(“LTE”)下进行操作的演进节点B(“eNB”)之类的无线网络接入节点(“WNAN”)可配置成与其它WNAN进行协作，以形成自组织网络(“SON”)。
WNAN可配置成执行自优化操作。这些自优化操作可解决诸如覆盖洞、弱覆盖、上行链路和下行链路信道覆盖失配等的问题。WNAN可从各种源、例如无线装置(例如LTE中的用户设备)得到数据(例如用户设备测量、性能测量、追踪数据等)。该数据可经过分析，并且与一个或多个WNAN关联的配置参数可自动调整，以改进网络性能、覆盖和/或容量，和/或缓解上述问题。
自优化操作可包括但不限于负荷平衡、切换性能优化、覆盖和容量优化(“CCO”)、小区间干扰缓解、无线电/传输参数优化、节能管理(“ESM”)等。例如，可执行ESM操作，以便使在SON中提供小区的某些WNAN在非高峰流量时间间隔(例如午夜)期间关闭、例如以节省能量，并且可使多小区网络中的其它WNAN补偿关闭的WNAN。自优化功能可由WNAN或其它网络装置单独运行。但是，当两个中更多自优化操作尝试以冲突方式来调谐WNAN的配置参数时，冲突可发生。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，会容易理解实施例。为了便于本描述，相似的参考标号表示相似的结构元件。在附图的图中作为举例而不是限制来示出实施例。
图1示意示出按照各个实施例、在高峰流量期间进行操作的无线网络接入节点(“WNAN”)的示例自组织网络(“SON”)。
图2示意示出按照各个实施例、在非高峰流量期间进行操作的图1的WNAN的示例SON。
图3示意描述按照各个实施例、可由WNAN来执行的示例方法。
图4示意描述按照各个实施例、可配置成实现所公开技术的计算装置。
具体实施方式
在以下详细描述中，参照形成其组成部分的附图，附图中相似标号通篇表示相似部分，并且通过图示示出可实施的实施例。将会理解，可利用其它实施例，以及可实现结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被理解为限制性的。
各种操作可通过最有助于理解要求保护主题的方式依次描述为多个分立动作或操作。但是，描述的顺序不应当被解释为暗示这些操作一定是顺序相关的。具体来说，这些操作可以不按照呈现的顺序来执行。所述的操作可按照与所述实施例不同的顺序来执行。可执行各种附加操作，和/或在附加实施例中可省略所述的操作。
为了便于本公开，词语“A和/或B”表示(A)、(B)或者(A和B)。为了便于本公开，词语“A、B和/或C”表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。
描述可使用词语“在一个实施例中”或者“在实施例中”，其各可表示相同或不同实施例的一个或多个。此外，如相对本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义的。
如本文所使用的术语“模块”可表示运行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(“ASIC”)、电子电路、处理器(共享、专用或编组)和/或存储器(共享、专用或编组)、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它适当组件或者作为其中一部分或者包含它们。如本文所使用的“计算机实现方法”可表示由一个或多个处理器、具有一个或多个处理器的计算机***、诸如智能电话(它可包括一个或多个处理器) 等的移动装置、平板计算机、膝上型计算机、机顶盒、游戏控制台等所运行的任何方法。如本文所使用的术语“自优化”表示包括相对和绝对优化在内的性能改进的任何成功或不成功尝试。
图1中示出在高峰流量情况期间进行操作的无线网络接入节点(“WNAN”)12的示例自组织网络(“SON”)10。SON 10的每个WNAN 12提供小区14，一个或多个无线装置(未示出)、例如移动订户(“MS”)或用户设备(“UE”)装置可与其无线连接。由WNAN 12所提供的小区14共同形成多小区网络。在各个实施例中，WNAN可以是配置成按照WiMAX进行操作的基站(“BS”)。在各个实施例中，WNAN 12可以是演进节点B(“eNB”)，其配置成工作在按照LTE或者其它类型的WNAN的演进通用地面无线电接入网(“E-UTRAN”)中。图1中，流量可处于或接近高峰，并且因此图1所示WNAN 12的每个可工作在非节能状态(“NO ES”)，以提供大量无线装置可与其连接的小区14。
但是，在非高峰时间期间，较少量无线装置可连接到多小区网络14。相应地，如图2所示，WNAN 12可例如协作执行各种节能管理(“ESM”)操作，以共同节省电力。例如，由周边WNAN 12所执行的ESM操作可包括转变成节能状态(图2中表示为“ES ON”)。在各个实施例中，节能状态的WNAN 12可以不再提供小区14，并且可断电或者处于另外某种类型的降低功率状态。
中心WNAN 12可执行其它ESM操作，以调整其配置参数，以便为相邻小区14提供覆盖，以适应周边WNAN 12的断电。例如，中心WNAN 12可工作在节能补偿状态(表示为“ES COMPENSATE”)。在这种状态中，中心WNAN 12可提供单个小区16，其可由通常在高峰流量期间会使用相邻小区14之一的无线装置来使用。
因多种其它原因而执行的其它自优化操作可按照与如何通过ESM操作调整配置参数冲突的方式来调整WNAN、例如图2的中心WNAN 12的配置参数。例如，覆盖和容量优化(“CCO”)操作可按照一种方式来调整配置参数，以便为特定区域中的无线装置提供更好的覆盖。ESM操作可按照另一种方式来调整同一配置参数，例如将其关闭。这些配置参数调整可能有冲突。
相应地，在各个实施例中，WNAN可配置成协调多个自优化操作，以减少通过自优化操作所引起的、对WNAN的配置参数的改变之间的冲突。这些自优化操作可包括但不限于负荷平衡、切换性能优化、CCO、小区间干扰缓解、无线电/传输参数优化、ESM等。WNAN的“配置参数”可包括但不限于下行链路传输(“DL Tx”)功率、天线倾斜、天线方位等。
图3示出可由WNAN、例如图1或图2的WNAN 12来执行、以便协调多个自优化操作以避免冲突的示例方法300。在这个示例中，示出两个自优化操作，即CCO 302和ESM 304。但是，这并不是要进行限制，以及可有选择地协调两个以上自优化操作，以避免对配置参数的改变中的冲突。此外，这些自优化操作可包括其它类型的自优化操作；仅为了便于说明，图3中使用CCO和ESM。
在各个实施例中，在框306，CCO可通过各种事件来触发。例如，WNAN 12、例如eNB或基站可分析从各种源(例如无线装置)所接收的数据，以及确定如果WNAN 12的一个或多个配置参数被改变则容量和/或覆盖可得到改进。
在框308，WNAN 12可对二进制信号量（semaphore）310(例如存储在WNAN 12的存储器中)执行原子测试和设置命令，以确定信号量是否处于锁定状态。例如，二进制信号量可设置成锁定状态，并且可返回其先前值(锁定或解锁状态)，如“SEMAPHORE VALUE”箭头所示。在框312，可检查这个先前值。在各个实施例中，如果二进制信号量310的先前值被锁定，这可指示另一个自优化操作、例如ESM 304已经锁定该信号量、最近已经调整、当前在调整或者不久将调整WNAN 12的一个或多个配置参数。在这种情况下，方法300可阻止发起CCO操作，直到二进制信号量310变为解锁。例如，如图3中的“WAIT”箭头所示，方法300可返回并且重新测试和重置二进制信号量310，直到测试和设置命令返回指示信号量已经解锁的先前值(例如通过另一个过程)。
如果在框312，二进制信号量310的先前状态确定为解锁，则方法300可继续进行到框314，并且可确定WNAN 12当前是否处于节能补偿状态(本文又称作 “ES COMPENSATE状态)。如果WNAN 12当前处于ES COMPENSATE状态，则WNAN 12可以不需要发起CCO，因为它当前正扩展覆盖(例如，如图2所示)以补偿其它关闭小区。在这种情况下，可以不发起CCO，并且方法300可以继续返回到开始(例如，等待CCO或ESM被触发)。但是，如果WNAN 12当前不是处于ES COMPENSATE状态，则在框316，WNAN可发起CCO，并且然后在框317对信号量进行解锁。
方法300可包括当ESM操作被触发时，在框320开始的另一个跟踪。ESM操作可通过各种事件来触发。例如，ESM操作可在从高峰流量(例如，如图1所示)到非高峰流量(例如，如图2所示)的转变期间、在一个或多个WNAN 12中触发。例如，ESM操作可在周边WNAN 12上触发，以使它们转变为节能状态。类似地，ESM操作可在中心WNAN 12上触发，以便使它能够为相邻小区14提供覆盖，以适应周边WNAN 12的断电。
在框322，二进制信号量310可例如由WNAN来测试和设置。与框308相似，二进制信号量310可设置成锁定状态，并且可返回其先前值(例如锁定或解锁状态)。如果在框324，先前值被锁定，则方法300可阻止发起ESM操作，直到二进制信号量被解锁(例如，如WAIT箭头所示)。
如果二进制信号量310的先前值被解锁，则方法300可继续进行到框326，并且可发起ESM操作。例如，图3中，在框326的ESM操作可使WNAN进入节能状态或ES COMPENSATE状态。
在328，可确定WNAN是否处于ES COMPENSATE状态。如果是的话，则方法300可以继续回到开始(例如回到框304)。但是，如果确定WNAN处于ENERGY SAVING STATE，则在框330，二进制信号量310可被解锁，此后方法300可结束(例如，因为WNAN已经断电)。
图4示出按照各个实施例的计算装置400。计算装置400包含印刷电路板(“PCB”)402。PCB 402可包括多个组件，其中包括但不限于处理器404和至少一个通信芯片406。处理器404可与PCB 402物理和电耦合。在各个实施例中，至少一个通信芯片406也可与PCB 402物理和电耦合。在其它实现中，通信芯片406是处理器404的一部分。
取决于其应用，计算装置400可包括其它组件，其可以或者可以没有与PCB 402物理和电耦合。这些其它组件包括但不限于易失性存储器(例如，动态随机存取存储器408，又称作“DRAM”)、非易失性存储器(例如只读存储器410，又称作“ROM”)、一个或多个信号量411(其在一些实施例中可驻留在各种存储器中)、闪速存储器412、图形处理器414、数字信号处理器(未示出)、密码处理器(未示出)、芯片组416、天线418、显示器(未示出)、触摸屏显示器420、触摸屏控制器422、电池424、音频编解码器(未示出)、视频编解码器(未示出)、功率放大器426、全球定位***(“GPS”)装置428、罗盘430、加速计(未示出)、陀螺仪(未示出)、扬声器432、照相装置434和大容量存储装置(例如硬盘驱动器、固态驱动器、压缩盘(“CD”)、数字多功能光盘(“DVD”)(未示出)等。
在各个实施例中，易失性存储器(例如DRAM 408)、非易失性存储器(例如ROM 410)、闪速存储器412和大容量存储装置可包括编程指令，其配置成响应由(一个或多个)处理器404的执行而使计算装置400能够实施方法300的全部或所选方面。
通信芯片406可实现用于向/从计算装置400传递数据的有线和/或无线通信。术语“无线”及其派生可用来描述可通过经由非固态介质使用调制电磁辐射来传递数据的电路、装置、***、方法、技术、通信信道等。该术语并不暗指关联装置没有包含任何导线，但在一些实施例中它们可能没有包含导线。通信芯片406可实现多种无线标准或协议的任一个，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、长期演进(“LTE”)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、EDCT、蓝牙及其派生以及表示为3G、4G、5G和以上的任何其它无线协议。计算装置400可包括多个通信芯片406。例如，第一通信芯片406可专用于短程无线通信、例如Wi-Fi和蓝牙，以及第二通信芯片406可专用于长程无线通信、例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。
计算装置400的处理器404可包括封装在处理器404中的集成电路晶片。在各个实施例中，处理器404的集成电路晶片可包括一个或多个装置、例如晶体管或金属互连，其被形成以促进使用本文所述的一个或多个技术的自优化操作的协调。术语“处理器”可表示处理来自寄存器和/或存储器的电子数据、以便将该电子数据变换为可存储在寄存器和/或存储器的其它电子数据的任何装置或者装置的一部分。
通信芯片406还可包括封装在通信芯片406中的集成电路晶片。在各个实施例中，通信芯片406的集成电路晶片可包括一个或多个装置、例如晶体管或金属互连，其被形成以促进使用本文所述的一个或多个技术的自优化操作的协调。
在各个实现中，计算装置400可以是膝上型、上网本、笔记本、超级本、智能电话、平板、个人数字助理(“PDA”)、超级移动PC、移动电话、台式计算机、服务器、打印机、扫描仪、监视器、机顶盒、娱乐控制单元、数码相机、便携音乐播放器或者数字录像机。在其它实现中，计算装置400可以是处理数据的任何其它电子装置。
以下段落描述各个实施例的示例。在各个实施例中，包括节能管理操作以及容量和覆盖优化操作的多个自优化操作可经过协调，以减少通过自优化操作所引起的、对无线网络接入节点的配置参数的改变之间的冲突。
在各个实施例中，节能管理操作可在非高峰时间调整配置参数，以便为相邻小区提供覆盖，以适应相邻小区的无线网络接入节点的断电。在各个实施例中，节能管理操作可使无线网络接入节点进入节能状态或者节能补偿状态。在各个实施例中，通过容量和覆盖优化操作或者其它自优化操作所引起的、对配置参数的改变可包括对下行链路传输功率的改变、对天线倾斜的改变或者对天线方位的改变。
在各个实施例中，多个自优化操作可使用信号量来协调。在各个实施例中，可检测触发自优化操作，并且可在发起自优化操作之前确定信号量是处于锁定还是解锁状态。在各个实施例中，可执行原子测试和设置命令，以确定信号量是处于锁定还是解锁状态。在各个实施例中，在确定信号量处于锁定状态的情况下，可以不发起自优化算法。
用于执行上述技术的计算机可读介质(包括非暂时计算机可读介质)、方法、***和装置是本文所公开实施例的说明性示例。
虽然本文中为了描述的目的而示出和描述了一些特定的实施例，但是打算实现相同目的的大量备选和/或等效实施例或实现可代替所示和所述的实施例。本申请意在涵盖本文所述实施例的任何修改或改变。因此，显然意图是，本文所述实施例仅受权利要求及其等同限制。

Claims (28)

1. 一种***，包括：
处理器；
存储器，在操作上耦合到所述处理器；以及
控制模块，由所述处理器来操作，并且配置成协调包括节能管理操作以及容量和覆盖优化操作的多个自优化操作，以减少通过所述自优化操作所引起的、对无线网络接入节点的配置参数的改变之间的冲突。
2. 如权利要求1所述的***，还包括一个或多个天线。
3. 如权利要求2所述的***，其中，所述节能管理操作在非高峰时间调整所述配置参数，以便为相邻小区提供覆盖，以适应所述相邻小区的无线网络接入节点的断电。
4. 如权利要求2所述的***，其中，所述节能管理操作使所述无线网络接入节点进入节能状态或者节能补偿状态。
5. 如权利要求1所述的***，其中，通过所述容量和覆盖优化操作所引起的、对配置参数的所述改变包括对下行链路传输功率的改变、对天线倾斜的改变或者对天线方位的改变。
6. 如权利要求1-5中的任一项所述的***，其中，所述存储器包括信号量，以及所述控制模块还配置成使用所述信号量来协调所述多个自优化操作。
7. 如权利要求6所述的***，其中，所述控制模块还配置成检测触发自优化操作的事件，以及在发起所述自优化操作之前确定所述信号量是处于锁定还是解锁状态。
8. 如权利要求7所述的***，其中，所述控制模块还配置成执行原子测试和设置命令，以确定所述信号量是处于所述锁定还是解锁状态。
9. 如权利要求7所述的***，其中，所述控制模块还配置成在确定所述信号量处于锁定状态的情况下阻止发起所述自优化算法。
10. 如权利要求1-5中的任一项所述的***，其中，所述无线网络接入节点是配置成在演进通用地面无线电接入网(“E-UTRAN”)中进行操作的演进节点B。
11. 如权利要求1-5中的任一项所述的***，其中，所述无线网络接入节点是配置成在提供WiMAX服务的网络中进行操作的基站。
12. 一种计算机实现方法，包括：
由无线网络接入节点确定已经触发容量和覆盖优化操作；
由所述无线网络接入节点确定所述无线网络接入节点是否正执行节能管理操作；以及
在确定所述无线网络接入节点没有在执行所述节能管理操作的情况下，由所述无线网络接入节点发起所述容量和覆盖操作。
13. 如权利要求12所述的计算机实现方法，其中，确定所述无线网络接入节点是否正执行节能管理操作包括：
由所述无线网络接入节点测试信号量，以确定所述信号量是否处于锁定状态；以及
在确定所述信号量没有处于锁定状态的情况下，由所述无线网络接入节点将所述信号量设置成锁定状态。
14. 如权利要求12所述的计算机实现方法，还包括：
由所述无线网络接入节点确定已经触发所述节能管理操作；
由所述无线网络接入节点确定所述无线网络接入节点是否正执行所述覆盖和容量优化操作；以及
在确定所述无线网络接入节点没有在执行所述覆盖和容量优化操作的情况下，由所述无线网络接入节点发起所述节能管理操作。
15. 如权利要求14所述的计算机实现方法，其中，确定所述无线网络接入节点是否正执行所述覆盖和容量优化操作包括：
由所述无线网络接入节点测试信号量，以确定所述信号量是否处于锁定状态；以及
在确定所述信号量没有处于锁定状态的情况下，由所述无线网络接入节点将所述信号量设置成锁定状态。
16. 如权利要求12所述的计算机实现方法，其中，所述覆盖和容量优化操作包括对所述无线网络接入节点的配置参数进行改变。
17. 如权利要求16所述的计算机实现方法，其中，对配置参数的所述改变包括对下行链路传输功率的改变、对天线倾斜的改变或者对天线方位的改变。
18. 如权利要求12所述的计算机实现方法，其中，所述节能管理操作包括对所述无线网络接入节点的配置参数进行改变。
19. 如权利要求18所述的计算机实现方法，其中，对配置参数的所述改变包括对下行链路传输功率的改变、对天线倾斜的改变或者对天线方位的改变。
20. 如权利要求12所述的计算机实现方法，还包括在确定所述信号量处于锁定状态的情况下，阻止发起所述容量和覆盖优化操作。
21. 如权利要求13所述的计算机实现方法，还包括在确定所述信号量处于锁定状态的情况下，阻止发起所述节能管理操作。
22. 包括多个指令的至少一个机器可读介质，所述指令响应于运行于计算装置而使所述计算装置执行如权利要求12-21中的任一项所述的方法。
23. 一种配置成执行如权利要求12-21中的任一项所述的方法的设备。
24. 包括多个指令的至少一个机器可读介质，所述指令响应于运行于演进节点B(“eNB”)而使所述eNB能够协调包括节能管理操作的多个自优化操作，以减少通过所述自优化操作所引起的、对所述eNB的配置参数的改变之间的冲突。
25. 如权利要求24所述的至少一个机器可读介质，其中，所述多个自优化操作还包括负荷平衡、切换性能优化、覆盖和容量优化、小区间干扰缓解以及无线电/传输参数优化中的一个或多个。
26. 如权利要求24所述的至少一个机器可读介质，其中，所述节能管理操作在非高峰时间调整所述配置参数，以便为相邻小区提供覆盖，以适应所述相邻小区的eNB的断电。
27. 如权利要求26所述的至少一个机器可读介质，其中，通过所述自优化操作所引起的、对配置参数的所述改变包括对下行链路传输功率的改变、对天线倾斜的改变或者对天线方位的改变。
28. 如权利要求24-27中的任一项所述的至少一个机器可读介质，其中，所述多个自优化操作使用信号量来协调。
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