CN107534970B

CN107534970B - 无线通信网络中连接性调整的方法与装置

Info

Publication number: CN107534970B
Application number: CN201580078991.8A
Authority: CN
Inventors: 马里奥·科斯塔; 菲利普·金兹伯格; 古那·黑德比; 卡里·莱佩
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Honor Device Co Ltd
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2035-06-08
Also published as: US20180139641A1; WO2016198089A1; EP3292726A1; EP3292726B1; CN107534970A; US10477425B2

Abstract

一种用于与无线通信***的节点通信的计算装置。所述计算装置包括：处理器，被配置为接收对应于用户节点的无线链路测量。所述处理器基于所述无线链路测量确定物理干扰，并基于所述物理干扰确定风险用户节点和所述风险用户节点可能经历无线链路干扰的时间。所述处理器然后确定所述风险用户节点的连接性调整，并向所述无线通信***发送所确定的连接性调整。

Description

无线通信网络中连接性调整的方法与装置

技术领域

所公开的实施例的各方面一般涉及无线通信***，尤其涉及超密集无线网络。

背景技术

由于移动设备使用率上升，超密集网络(UDN)越来越多地用于增加无线通信***的容量。在超密集网络中，重要的是确保流入和流出活动用户节点的数据不会受到信道条件显著变化的影响，例如，信号的信号与干扰加噪声比(SINR)突然显著降低。由于超密集网络主要在LoS条件下运行，所以经过用户节点和与其连接的远端射频单元之间的大型车辆或者其它物理干扰可能导致无线链路丢失或严重劣化。信道条件的这些意想不到的变化可能导致吞吐量显著降低、延迟增加并且终端用户性能或经历的服务质量(QoS)整体变差。

常规的无线通信***通常使用交接或切换技术调整移动用户节点的连接性，其中，用户节点从一个服务接入节点移动到另一个服务接入节点。常规***还检测“空白点”或无线电覆盖差的区域，并调整这些区域中用户节点的连接性，以提高整体信道质量。然而，在检测到信号衰减之后常规***以被动方式机械地重新定位天线，并且物理移动天线所花费的时间量可能相当大，导致***性能低于最佳。常规的无线***还将干扰或空白点的检测仅基于用户节点进行的测量，因此检测仅基于下行测量。干扰补偿通常也通过调整用户节点来进行，从而增加了用户节点的功耗。

常规的或最先进的解决方案将小区作为整体在“小区范围”内运行，并且不能有效地补偿由移动物理干扰引起的各个无线链路或各个用户节点的中断。然而，由移动物理干扰引起的各个无线链路的超密集网络中断通常对用户节点连接性产生显著的负面影响。这是因为用户节点和超密集网络之间的连接主要是基于在LoS条件下最有效运行的低功率和/或高频无线链路。

基于分离式天线的目标跟踪算法在检测和跟踪存在于许多超密集网络中的移动物理干扰时是有用的。然而，常规的目标跟踪方法仅限于跟踪对象的当前位置，并不提供用于预测用户节点和超密集网络之间的无线链路的未来中断的解决方案。通常通过仅测量用户节点来完成对无线链路信道质量下降的检测，因此无法检测或预测由移动物理干扰引起的无线链路劣化。

因此，需要用于检测、跟踪和补偿由物理干扰引起的超密集网络中的无线链路质量干扰的改进方法与装置。还需要可以跟踪物理干扰并主动调整用户节点的连接性的改进方法与装置，以避免连接丢失或提供给用户节点的QoS显著下降。

发明内容

本发明的目的是提供可以检测和跟踪无线通信网络内的移动干扰并且自动调整用户节点与网络之间的连接性的装置与方法，以避免连接丢失并维持预定服务质量。

根据本发明的第一方面，上述和其它目的和优点通过一种用于无线接入网的计算装置获得，其中，所述计算装置被配置为与无线通信***通信。所述计算装置包括：处理器，被配置为接收对应于用户节点的无线链路测量。所述处理器基于所述无线链路测量确定物理干扰。基于所述物理干扰，确定风险用户节点以及所述风险用户节点可能经历无线链路干扰的时间。所述处理器然后确定所述风险用户节点的连接性调整，并向所述无线通信***发送所述连接性调整。

在根据第一方面所述的计算装置的第一种可能的实现方式中，所述处理器被配置为从所述用户节点接收上行无线链路测量和下行无线链路测量。可以以这种方式使无线链路监控得以改善。

在根据第一方面或者第一方面的第一种实现方式所述的计算装置的第二种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过识别具有良好相关速度的一组用户节点来将所述物理干扰识别为移动物理干扰，其中，该组用户节点的平均速度大于预定阈值。以这种方式，使移动物理干扰得以更可靠地识别。

在根据第一方面或者第一方面的第一种或第二种可能的实现方式所述的计算装置的第三种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过经由所述无线通信***向所述用户节点发送一个或多个消息请求所述用户节点发送移动性信标来跟踪所述移动物理干扰。可以以这种方式改善对移动物理干扰的跟踪。

在根据第一方面或者第一方面的第一种至第三种实现方式所述的计算装置的第四种可能的实现方式中，所述处理器被配置为基于对应于所述用户节点的上行分组丢失和/或下行分组丢失确定所述物理干扰。可以以这种方式使物理干扰检测得以改善。

在根据第一方面或者第一方面的第一种至第四种实现方式所述的计算装置的第五种可能的实现方式中，所述处理器被配置为基于所述用户节点和远端射频单元之间的视距和非视距无线链路测量检测来确定物理干扰。可以以这种方式使物理干扰检测得以改善。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第四种实现方式所述的计算装置的第六种可能的实现方式中，所述无线接入网包括与接入节点耦合的天线阵列，并且所述物理干扰是移动物理干扰，其中，所述处理器被配置为通过以下方式跟踪所述移动物理干扰：向所述接入节点发送一个或多个消息，请求所述接入节点以无线电波照射所述移动物理干扰；以及基于单基地或双基地雷达计算来跟踪所述移动物理干扰。可以以这种方式改善服移动物理干扰的跟踪。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的计算装置的第七种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过将所述风险用户节点与远端射频单元连接来调整连接性，防止所述风险用户节点和所述远端射频单元之间的视距无线链路遭受所述物理干扰引起的中断。可以以这种方式避免风险用户节点的连接丢失。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的计算装置的第八种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过调整信道状态信息测量的速率来调整连接性。可以以这种方式避免风险用户节点的连接丢失。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的计算装置的第九种可能的实现方式中，通过在发生无线链路干扰之前增加吞吐量和缓冲数据来配置所述处理器调整连接性，从而可以避免风险用户节点的连接丢失。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的装置的第十种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过调整与所述风险用户节点相关联的一个或多个调制编码方案、编码速率和资源粒子数量来调整连接性。可以以这种方式避免风险用户节点的连接丢失。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的计算装置的第十一种可能的实现方式中，所述处理器被配置为通过向所述风险用户节点发送请求将数据流量卸载到替代无线接入技术的消息来调整连接性。可以以这种方式避免风险用户节点的连接丢失。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第十一种实现方式中的任一种所述的计算装置的第十二种可能的实现方式中，所述处理器被配置为向所述无线通信***的节点发送测量信号，其中，所述测量信号包括要采取的测量类型，并且所述测量类型包括上行链路无线测量、下行链路无线测量以及信号与干扰加噪声比中的一种。可以以这种方式改善无线链路测量。

在根据第一方面或者第一方面的前述第一种至第六种实现方式中的任一种所述的计算装置的第十三种可能的实现方式中，所述处理器被配置为基于所接收的用户节点位置和所确定的物理干扰维护所述一个或多个用户节点和所述一个或多个物理干扰的移动性模型，其中，所述移动性模型基于卡尔曼滤波来维护。未来无线链路干扰的预测可以得到改善。

在根据第一方面或第一方面的第一种至第六种可能的实现方式所述的计算装置的第十四种可能的实现方式中，所述无线接入网包括多个远端射频单元，所述计算装置包括远端射频单元，所述处理器被配置为将有关所确定的一个或多个物理干扰的信息发送给另一个远端射频单元。这使得物理干扰的检测得以改善。

在根据第一方面或者第一方面的第一种至第六种可能的实现方式所述的计算装置的第十五种可能的实现方式中，所述处理器被配置为将有关替代远端射频单元的信息发送给风险用户节点。有关替代无线接入技术的信息可以减少连接中断的可能性。

在根据第一方面或者第一方面的第一种至第十五种可能的实现方式所述的计算装置的第十六种可能的实现方式中，所述处理器被配置为接收对应于无线链路测量的用户节点位置并基于所述用户节点位置确定物理干扰。这使得能够基于有关用户节点的位置和速度的信息来检测和跟踪物理干扰。所述用户节点位置便于确定视距无线链路何时与物理干扰发生干扰或被其阻塞。

在本发明的第二方面中，上述和其它目的和优点通过一种用于无线通信网络的方法获得。接收到无线链路测量。然后基于所述无线链路测量确定物理干扰。所确定的物理干扰用于确定风险用户节点以及风险用户节点可能经历无线链路干扰的时间。基于风险用户节点确定连接性调整。然后将所确定的连接性调整发送给无线通信网络。所述连接性调整用于防止风险用户节点丢失连接或经历降低的无线链路质量。

在根据第二方面所述的方法的第一种可能的实现方式中，所述方法包括接收对应于无线链路测量的用户节点位置并基于所述用户节点位置确定物理干扰。这使得能够基于有关用户节点的位置和速度的信息来检测和跟踪物理干扰。所述用户节点位置便于确定视距无线链路何时与物理干扰发生干扰或被其阻塞。

在本发明的第三方面中，上述和其它目的和优点通过一种计算机程序产品获得，其包括非暂时性计算机程序指令，当由处理装置执行时，使所述处理装置执行根据本发明的第二方面所述的方法。

结合附图来考虑，示例性实施例的这些和其它方面、实现方式和优点通过本文中所描述的实施例将变得显而易见。然而，应当理解，说明书和附图仅出于示意性目的而设计，并不作为对所公开发明的限制的定义，对于此应参见所附权利要求。本发明的其它方面和优点将在以下说明书中进行阐述，并且在某种程度上通过说明书变得显而易见，或者可以通过实践本发明来了解。此外，本发明的方面和优点可以通过所附权利要求中特别指出的手段和组合来实现和获得。

附图说明

在以下详细部分中，参照附图中示出的示例性实施例将对本发明进行更详细的解释，其中：

图1a和图1b示出了适用于实施所公开实施例的各方面的超密集网络的示意图。

图2示出了结合所公开实施例的各方面的用于主动调整无线通信网络中连接性的方法的框图。

图3示出了结合所公开实施例的各方面的无线通信***的示意图。

图4a-图4c示出了结合所公开实施例的各方面的超密集无线网络的示意图。

图5示出了结合所公开实施例的各方面的用于主动调整无线网络中连接性的示例性方法的流程图。

图6示出了结合所公开实施例的各方面的用于确定物理干扰的示例性方法的流程图。

图7示出了适用于实施所公开实施例的各方面的计算装置的框图。

图8示出了结合所公开实施例的各方面的用于跟踪和预测位置和速度的示例性方法的流程图。

图9示出了结合所公开实施例的各方面的用于识别风险用户节点并确定连接性调整的示例性方法的流程图。

具体实施方式

图1a和图1b示出了移动物理干扰在示例性超密集网络100中的影响。超密集网络是基于许多低功率接入节点(AN)的无线网络，其中每个接入节点可以包括控制器和一个或多个远端射频单元(RRU)。

如图1a和图1b的示例中所示，超密集网络100包括远端射频单元102，104，106，108，110。例如，该示例中的射频单元可以部署在灯柱或沿街道112或其它通道的其它适当的结构上。远端射频单元102，104，106，108，110可以形成单个接入节点，或者可以全部由作为一个超密集网络或通信***的一部分的各个分离式接入节点来控制。虽然术语远端射频单元在本文中用于指代作为接入节点的一部分进行操作的射频收发器单元，但是很容易认识到，在不脱离所公开实施例的精神和范围的前提下，远端射频单元可以位于远离接入节点的其它组件的地方或与接入节点的其它组件并置。

本文中使用的术语远端射频单元是指可由接入节点控制并由接入节点用于在空中接口或无线链路上与移动设备进行通信的射频收发器。远端射频单元通常位于远离控制器和接入节点的其它组件的地方或与控制器和接入节点的其它组件分离，但是在某些设备中，可以与接入节点并置。超密集网络中的远端射频单元可以分布在，例如，沿着街道的路灯柱上，其中，远端射频单元和用户设备(UE)之间的通信主要是在视距(LoS)条件下，所述用户设备在本文中也称为用户节点。接入节点通常配备有天线阵列或多个远端射频单元，其可以用于多输入多输出(MIMO)无线通信，并且还提供移动或静态用户节点的高精度定位。本文中所使用的用户节点是指配备用于无线通信的任一设备，例如，蜂窝电话或平板计算机，并且可以包括通过改变超密集网络中的信号状况而受到影响的固定设备。

在超密集网络中，信道条件改变主要是由于用户节点的移动或移动物理干扰。具体地，可以将移动干扰分类为在用户节点和服务型远端射频单元或接入节点之间影响LoS组件的对象。这些对象的示例包括汽车、卡车、公共汽车或人。这些对象还可以携带不是同一无线接入网的一部分的用户节点，因而可能成为显著干扰的来源。

图1a和图1b示出了两个不同时间点上的同一超密集网络100和街道112。在图1a中，表示较早时间，其中，移动干扰116从左侧进入街道112并沿着箭头v所示的方向行进。图1b示出了稍后时间点上的超密集网络100，其中，移动物理干扰116已经行进到靠近街道112中心的点。在该示例中被描绘为卡车或其它移动车辆的移动干扰116沿着街道112行进，其中，用户节点114由超密集网络100的远程射频单元106服务。虽然本文中公开的示例以沿着街道部署的超密集网络和描绘为移动车辆的物理干扰进行示出，但是应当注意，提出这些示例仅为帮助理解，并且，本领域技术人员很容易认识到，这些方法与设备可以有利地用于部署在其它类型区域中的其它类型无线网络中，例如，商场、大型体育馆或其它无线网络部署。

用户节点114通过无线链路118与作为超密集网络100一部分的远端射频单元106连接。当移动物理干扰116沿着街道112行进，其从图1a中所示的位置移动到图1b所示的位置。当移动物理干扰116在用户节点114和远端射频单元106之间通过时，移动物理干扰116阻塞无线链路118，其可以是连接用户节点114与远端射频单元106的LoS无线链路。当移动物理干扰阻塞无线链路118时，无线链路118将经历由移动物理干扰116阻塞LoS无线链路118所引起的信道质量显著变化，例如，SINR降低。

图2示出了用于调整用户节点(例如，上述用户节点114)的连接性的示例性方法200的流程图，其可用于防止由物理干扰引起的连接劣化或丢失，例如，上述图1a和图1b的物理干扰116。示例性方法200始于检测并跟踪用户节点连接性的潜在干扰(202)。应当注意，物理干扰相对于用户节点和接入节点之间的无线链路移动。

例如，如果物理干扰在地理上是静止的而用户节点在移动，则可以将物理干扰视为相对于无线链路移动。一旦检测到物理干扰并跟踪到其移动(202)，则可以对哪个用户节点将使其无线链路受到干扰影响以及其连接何时或可能恶化或丢失做出预测(204)。然后，可以对受影响的用户节点的连接性采取措施或做出调整以确保始终处于连接状态或避免使干扰对用户节点QoS产生不利影响(206)。这些措施或步骤在无线接入级别上实现，即，对用户节点和超密集网络中相关联的远端射频单元或接入节点之间的空中接口进行调整。在某些实施例中，措施包括向用户节点发送特定消息。预测用户节点何时受到影响的时间点很重要。

例如，当上传大块数据(例如，发布高清(HD)视频到云服务)的用户节点由于物理干扰或移动物理干扰而预期遭受连接丢失时，所述用户节点可以使附加无线资源分配给其，使得可以在无线链路或连接性被物理干扰恶化之前完成上传。然而，加速数据传输只有在连接丢失预测得足够早的情况下才有效。示例性方法200提供了即使当存在移动物理干扰时也确保用户节点在诸如超密集网络等无线接入网中始终处于连接状态的能力。

可以以多种方式实现物理干扰的检测和跟踪(202)。一种方法是基于连续跟踪用户节点的位置，从而获得用户节点在超密集网络的覆盖区域中或者在其它无线网络的覆盖区域中的位置和速度信息，其中，超密集网络与所述其它无线网络交换数据。然后，可以通过基于其速度对用户节点进行分组来检测物理干扰。可以通过识别基本上均具有同一速度的一组用户节点来检测潜在的物理干扰。图3示出了通过基于其位置和/或速度对用户节点进行分组来检测物理干扰的方法的示例性实施例。

在图3中，以上参照图1a和图1b描述的超密集网络100和街道112被示出为具有不同的物理干扰302。在该示例中，物理干扰302可以是诸如汽车或公共汽车等车辆，其在箭头v所示方向上沿着街道112行进并携带一组用户节点，即，三个用户节点304，306，308为一组。两个用户节点304，306通过远端射频单元102与超密集网络100连接。第三个用户节点308通过远端射频单元104与超密集网络100连接。与物理干扰302相关的三个用户节点304，306，308的速度彼此很好地相关联并与物理干扰302的速度相关联。在某些情况下，每个用户节点304，306，308的速度可以与物理干扰302的速度稍微不同，例如，当用户节点304，306，308被移动车辆的乘客占据时。

用户节点304，306，308的速度和移动物理干扰302的速度也可以随着时间推移而变化，例如，当移动物理干扰302处于走走停停的交通状况或在城市街道上行进时。然而，当一组用户节点304，306，308正由移动物理干扰302携带时，该组中的用户节点304，306，308之间的相关性和移动物理干扰的速度将能够检测到。例如，三个用户节点304，306，308的平均速度将随着时间推移接近移动物理干扰302的平均速度，因此可以被描述为良好相关。

将具有良好相关速度的用户节点分组在一起导致如图3所示的一组用户节点，即，三个用户节点304，306，308为一组。然后，可以将该组的速度或平均速度与预定阈值进行比较，例如，1.4米/秒，并且用于将该组用户节点304，306，308识别为汽车、公共汽车或其它移动物理干扰。然后，可以基于检测到的物理干扰302的方向和速度来进行以下预测，即，与超密集网络100连接的另一用户节点(例如，用户节点114)的无线链路是否可能经历无线接入中断，或者何时会发生可能的中断。

在图3所示的示意性实施例中，物理干扰302很有可能会沿箭头v所示方向继续行进，并最终通过用户节点114和接入节点106之间，从而干扰无线链路118。在发生中断之前可以对用户节点114的无线接入进行主动调整，以防止服务中断。

例如，可以向用户节点114发送信号或消息，指示其与远端射频单元104而不是其当前连接的远端射频单元106连接。可选地，可以向超密集网络100发送信号或消息，以使超密集网络100将用户节点114从远端射频单元106切换到远端射频单元104。这样，通过在潜在的中断发生之前实现切换，物理干扰302就不会中断用户节点114的无线接入。

在某些实施例中，基于其位置或基于速度和位置的组合对用户节点进行分组是有利的。为了使跟踪移动物理干扰变得容易，例如，物理干扰302，向用户节点304，306，308发送消息指示其在如此装备时启动移动性信标可能是有利的。

还可以通过对将用户节点与通信网络连接的无线链路的质量进行监测来检测物理干扰。这在，例如，当物理干扰不携带任何与超密集网络(如超密集网络100)连接的具有无线功能的设备时是有利的。无线链路的质量可以由用户节点或接入节点来确定，这使得能够进行上行链路(UL)的无线链路测量(R^UL _U)并进行下行链路(DL)的无线链路测量(R^DL _U)。然后，可以用这些测量来确定各种链路状态，例如，LoS/非视距(NLoS)或丢失的上行/下行分组。可以使用从用户节点或接入节点获得的各种值或其它可能受无线链路的物理干扰显著影响的合适值来确定链路状态，例如，信道状态信息(CSI)、SINR、块错误率(BLER)。

图4a、图4b和图4c示出了对通过在通信网络中所进行的无线链路测量的使用来检测和跟踪物理干扰402的方法的一个实施例进行示出的示意图。图4a-图4c所示的方法示出了上述参照图1a-图1b描述的示例性超密集网络100和街道112。图4a、图4b和图4c中的每一个描绘了三个不同时间点上的同一超密集网络100和街道112，从而示出了沿着街道112移动的物理干扰402。

在如图4a所示的第一个时间点上，在该示例中移动的物理干扰402通过将用户节点404与远端射频单元102连接的LoS无线链路410。物理干扰402阻塞LoS无线链路410，从而导致LoS无线链路410出现可检测到的干扰。基于单个数据点进行预测可能是不可靠的，因此在某些实施例中，可以使用有关先前的移动物理干扰的信息来增加物理干扰402的检测和跟踪。

例如，在繁忙的街道上，有关于在物理干扰402前面存在的卡车或大型车辆的信息可能是有用的。在图4a中，将物理干扰402示出为沿箭头v所示方向行进的车辆。应当注意，物理干扰402不必非得是车辆，并且可以可选地是任何能够引起无线链路的信道条件发生变化的物理干扰，例如，无线链路410，412，414或图4a-图4c所示的416。

在稍后的时间点上，如图4b所示，当物理干扰402通过用户节点406和其连接的远端射频单元106之间时，其沿着街道112行进到其中断无线链路412的点上。收集到的关于两个无线链路410，412的干扰信息可以用于，例如，预测超密集网络100中其它无线链路将来发生的中断。图4a-图4c示出了这样一种情况，物理干扰402在可预测的时间点上可能会干扰通过远端射频单元110将用户节点408与通信网络连接的无线链路414。

一旦已经做出了预测，就可以采取措施以避免用户节点408的无线服务发生中断。参见图4c，在物理干扰402通过用户节点408和远端射频单元110之间之前的时间点上，可以指示用户节点408经由无线链路416切换或连接到远端射频单元108而不是远端射频单元110，其中，物理干扰402在所述时间点上会干扰无线链路414。在物理干扰402通过用户节点408和远端射频单元110之间之前，通过将用户节点408从远端射频单元110切换到远端射频单元108，可以避免用户节点408的服务发生中断。

在一个实施例中，可以以任一合适的方式实现切换，例如，通过向超密集网络100发送消息。超密集网络100可以实现用户节点408从远端射频单元110向远端射频单元108切换。可选地，可以通过向用户节点408直接发送消息来发起切换。

可以使用各种手段来检测和跟踪物理干扰。可以请求识别为如上所述的具有良好相关速度的一组用户节点来发送移动性信标，以便更容易地跟踪与其相关联的物理干扰。可选地，可以通过配备有适当天线的接入节点(例如，天线阵列或多个远端射频单元)以无线电波或无线电能照射物理干扰。作为另一示例，可以使用优化用于定位目的的特定波形来照射物理干扰。此外，可以采用源于单基地或双基地雷达的技术来检测和跟踪物理干扰。

当在超密集网络100中跟踪物理干扰时，在某些实施例中，需要维护用户节点和物理干扰的移动性模型。这些移动性模型被配置为提供用户节点和物理干扰的移动估计，例如，位置、速度和/或加速度估计。可以使用这些移动性模型来预测哪些无线链路和用户节点将受到影响，以及相关联的无线链路何时可能发生中断。可以有益地应用各种信号处理算法来解决移动性建模问题，包括：例如，卡尔曼滤波。

物理干扰的检测和跟踪使得能够预测用户节点和相关联的接入节点，或者更具体地，相关联的远端射频单元之间的连接的中断何时来临。为了防止无线链路的中断以及用户节点经历的QoS的相应降低，超密集网络可以调整超密集网络内的连接性。当确定移动物理干扰将阻塞或干扰现有的LoS无线链路时，受影响的用户节点可以与LoS连接不会受到中断的替代远端射频单元连接。以这种方式切换连接可以通过向接入节点发送信号或消息来实现，并且通常对用户节点是透明的。可选地，可以向用户节点发送信号或消息，指示其切换到不同的远端射频单元或使用替代无线接入技术，例如，从超密集网络切换到可用的Wifi网络。可以在连接中断之前增加CSI测量的速率，以便提供CSI的平滑变化，从而使调制编码方案的自适应调整更加有效。

在某些情况下，用户节点可以上传或下载大块数据。当这种情况发生时，可以增加受影响的用户节点的吞吐量和/或可以以确定用以说明中断的预期时间和持续时间的方式来实现数据缓冲。在某些实施例中，改变调制编码方案以维持先前与用户节点达成一致的延迟和吞吐量要求是有利的。例如，可以使用编码增益得以增加的低阶调制方案来维持BLER。然后，可以分配附加的无线资源以维持吞吐量。可选地，当服务中断即将来临时，可以通知用户节点。然后，可以请求用户节点将其数据流量卸载到备用无线接入技术(RAT)。

例如，可以存在可用的WiFi热点，其能够处理用户节点所需的数据传输。超密集网络可以指示用户节点使用具体的替代无线接入技术，或者可选地，可以指示用户节点自己搜索替代无线接入技术。

在某些实施例中，有利的是，让超密集网络或其它无线网络发送消息给风险用户节点，通知风险用户节点即将发生的或可能的无线链路中断的时间和持续时间。当这样做时，发送给用户节点的消息可以包含无线链路中断的预期时间和预期持续时间以及在相同时间段内不会经历中断的替代远端射频单元或无线接入技术的信息。可选地，超密集网络可以向用户节点发送替代远端射频单元的位置以便于定向传输，并且减少整个采集阶段的延迟。这可能在，例如，毫米波通信中是有用的。然后，用户节点可以将其数据卸载到替代远端射频单元中的一个或无线接入技术。无线接入网发送给风险用户节点的消息还可以请求用户节点在缓冲其数据或者通过对正在使用的MCS进行修改来使无线链路更稳健之间进行选择。

图5示出了用于预测干扰并主动调整无线通信***中连接性的示例性方法的流程图。在一个实施例中，接收当前无线链路测量R_U(502)。所述无线链路测量R_U提供无线网络中的用户节点和远端射频单元之间的链路质量信息。

为了帮助理解，将使用向量符号来表示示例性方法500中的步骤的部分输入和输出。然而，这个符号不应该被解释为要求实现使用向量或矩阵计算，或者在进行下一步之前对向量的所有元素完成特定步骤。例如，本领域技术人员很容易认识到，可以有利地采用任一类型的集合，并且可以在对集合的其它元素或向量完成步骤之前在集合的第一元素或者前几个元素上执行示例性方法500的所有步骤。

例如，可以使用向量符号[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]表示所接收的无线链路测量，其中，R_Uii表示第i个用户节点和第j个接入节点之间的无线链路测量；用户节点的总数表示为m，远端射频单元的总数表示为n。无线链路测量[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]与一个或多个用户节点[U₁，U₂，...U_m]相关联，其中，用户节点可以具有与每个远端射频单元相关联的UL无线测量R^UL _Ui和DL无线测量R^DL _Ui，可以在用户节点上进行DL测量R^DL _Ui，可以在与远端射频单元相关联的接入节点上进行上行测量R^UL _Ui。每个无线链路测量R_U还可以包括指示无线链路的质量和性质的值。例如，无线链路测量可以包括SINR、CSI、LoS/NLoS、BLER和其它适当的测量。

一旦接收到无线链路测量(502)，也可以接收被服务的用户节点的位置(504)。接收到的用户节点位置可以以向量符号表示为[P_U1，...P_Un]。

确定物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i](514)，例如，上述物理干扰116、302、402。在一个实施例中，基于无线链路测量[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]确定物理干扰116(514)。可选地，在一个实施例中，确定物理干扰116可以基于用户节点位置[P_U1，...P_Un]。

进行风险用户节点的预测520。可以基于所确定的物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i]、所接收的用户节点位置[P_U1，...P_Un]和无线链路测量[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]实现潜在的或可能的链路干扰的预测520。可以通过维持物理干扰和用户节点的移动性模型，或利用上述任一方法和技术来实现预测520。预测520应识别与可能经历连接丢失或链路质量显著恶化的无线链路相关联的风险用户节点以及干扰可能发生的时间和持续时间。在某些实施例中，预测不仅基于当前接收或确定的用户节点位置[P_U1，...P_Un]和物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i]，而且还包括之前接收到的任一或全部用户节点位置和物理干扰。

对与每个预测的链路干扰相关联的用户节点进行标识，其在本文中称为风险用户节点U^R。风险用户节点U^R是由于物理干扰与风险用户节点U^R和远端射频单元之间的无线链路发生干扰而可能或预期会经历链路干扰(例如，连接丢失或无线链路性能恶化)的用户节点，其中，所述风险用户节点U^R正由所述远端射频单元服务。风险用户节点U^R的集合可以以向量符号表示为

其中，k表示风险用户节点U^R的总数。

一旦确定了一个或多个风险用户节点U^R，就可以确定网络或连接性调整[A₁，A₂，...A_k](522)。连接性调整用于避免提供给风险用户节点

的服务的丢失或劣化，并对由网络服务的每个用户节点的预期QoS进行维护。在网络调整向量[A₁，A₂，...A_k]中，k表示所确定的网络调整的数量，其中，k可以等于、大于或小于风险用户节点的数量。所确定的网络调整[A₁，A₂，...A_k]可以包括对无线网络进行的任意适当的调整，例如，上述调整。

最后，向无线网络中的适当实体发送消息，所述消息具有实现所确定的网络调整[A₁，A₂，...A_k]所需的信息。例如，所述消息可以包括发起从一个无线资源单元切换到另一个无线资源单元的指令。

图6示出了可以有利地用在如上参照图5的示例性方法500中的用于确定物理干扰(514)的示例性方法600。如方法600中所示，可以通过检测物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i](606)并跟踪检测到的物理干扰(612)来确定物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i](514)。在某些实施例中，对物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i]的检测(606)可以基于无线链路测量[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]，例如，步骤502中接收到的无线链路测量[R_U11，R_U12，...R_U1n；R_U21，R_U22，...R_U2n；R_Um1，...R_Umn]。可选地，对物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i]的检测(606)也可以基于上述步骤504中接收到的用户节点位置[P_U1，..P_Un]。

可以使用各种手段来检测物理干扰的位置。例如，如上参照图3所述，当确定一组用户节点具有良好相关速度时(608)，很有可能该组用户节点在公共汽车或其它类型的移动车辆上。如本文中所使用的，术语“良好相关速度”用于指代所有具有相同或基本上相同速度的一组用户节点。当公共汽车上的人将其电话从口袋里拿出来并将电话举到其耳朵上或调整座位时，可以实现速度变化或差异。

可以对具有良好相关速度的该组用户节点进行识别，例如，通过找到平均速度高于预定阈值速度的一组用户节点并且该组中所有用户节点的速度在该组的平均速度的预定速度内。可选地，可以通过监测物理干扰对无线链路造成的干扰来对其进行检测。这可以通过对无线链路进行检测(610)来完成，这些无线链路在一段时间内丢失用户节点和远端射频单元之间的LoS连接或者其分组丢失经历显著变化。分组丢失可以是在用户节点和服务的远端射频单元之间检测到的上行分组丢失PL^UL和/或下行分组丢失PL^DL。

在某些实施例中，需要跟踪检测到的物理干扰[PD₁，PD₂，...PD_i]和用户节点的移动(612)。可以通过使用移动性信标616或通过使用来自天线阵列的无线电波的照射618来实现用户节点的跟踪并随后采用雷达技术来跟踪干扰。一旦检测到特别感兴趣的用户节点，例如，与检测到的物理干扰相关联的一组用户节点，则可以发送消息[M1，M2，...]以使这些用户节点打开其移动性信标616，如果用户节点如此配置的话。可选地，可以指示具有天线阵列或多个远端射频单元的接入节点以无线电能或无线电波照射物理干扰(618)，并且基于雷达技术跟踪物理干扰。

可以根据需要重复示例性方法500和600，以针对链路干扰提供连续且不间断的保护。可以在单个节点或实体中实现上述方法，例如，示例性方法500和600，所述实体可以结合到无线网络中，该实体在无线网络中负责无线链路干扰的预测和调整。然而，本领域技术人员很容易认识到，在不脱离所公开实施例的各方面的精神和范围的前提下，本文中公开的方法与装置可以在单个计算装置中实现或分布在无线网络的多个计算装置(也称为实体或节点)中。

例如，当接入节点检测到潜在的移动物理干扰时，其可以向邻近远端射频单元发送具有有关潜在移动物理干扰的信息的消息。所述信息可以包括，例如，干扰的位置和速度。该信息将允许在通信网络的处理实体之间分配跟踪和网络调整步骤。

图7示出了适于实现所公开实施例的各方面的示例性计算装置700的框图。所示的计算装置700包括与计算机存储器704、网络接口706和用户接口(UI)708耦合的处理器702。计算装置700适于用作在某些实施例中可以是无线通信***中节点的计算装置并且适于实现任一方法，例如，本文中所述的示例性方法500。

处理器702可以是单个处理设备或者可以包括多个包括了专用设备的处理设备，例如，数字信号处理(DSP)设备、微处理器、专用处理设备或通用计算机处理器。处理器702可以被配置为实现本文中所描述的用于调整用户节点连接性的任一方法。在某些实施例中，处理器可以包括与图形处理单元(GPU)并行工作的CPU，并且可以包括用于处理信号处理任务的DSP。处理器702还可以包括为并行处理配置的一个或多个处理核。

处理器702与存储器704耦合，所述存储器704可以是各种类型的易失性和非易失性计算机存储器的组合，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘或光盘或其它类型的计算机可访问存储器。存储器704存储可由处理器702访问和执行的计算机程序指令，以使处理器执行各种所需的计算机实现过程或方法，例如，自动主动调整用户节点连接性。

可以将存储在存储器704中的程序指令组织为程序指令集合或组，其在行业内用诸如程序、软件组件、软件模块、单元等各种术语称呼。每个模块可以包括一组旨在支持特定目的的功能。例如，软件模块可以是诸如操作***、应用程序、设备驱动程序或其它常规识别的软件组件类型等公认类型。存储器704中还包括程序数据和数据文件，其可以在执行一组计算机程序指令时由处理器702存储并处理。

在某些实施例中，计算装置700包括与处理器702耦合并被配置为与无线通信网络中的其它处理实体进行通信的网络接口706。网络接口可以是诸如以太网等标准化类型，或者可以专用于特定的网络实现方式。在某些实施例中，网络接口可以包括能够通过无线通信网络进行通信的射频单元。

U1708可以包括一个或多个用户界面元件，例如，触摸屏、键盘、按钮、语音命令处理器以及其它适于与用户交换信息的元件。UI708还可以包括被配置为显示适合于计算装置或移动用户设备的各种信息的显示单元，并且可以使用任意适当的显示类型来实现，例如，有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)以及诸如LED或指示灯等较不复杂的元件。在某些实施例中，显示单元710包括用于从计算装置700的用户接收信息的触摸屏。可选地，计算装置可以不包括UI708，并且可以被配置为通过网络接口706被远程控制和管理。

在某些实施例中，计算装置可以被配置成无线网络中的接入节点并且与天线阵列714耦合。天线阵列714可以被配置为以上述无线电能照射(618)，参见图6，移动物理干扰，并且用于接收(716)可用于无线检测和测距以跟踪被照射的移动物理干扰的无线测量。

图8示出了用于使用卡尔曼滤波来跟踪和预测超密集网络中的用户节点和/或物理干扰的位置的示例性方法800的流程图。卡尔曼滤波也称为线性二次估计，其是一种基于一组或一系列噪声测量来估计线性二次***状态的递归滤波器。示例性方法800始于获得(804)被跟踪的用户节点的初始位置测量。基于获得的初始位置测量(804)计算观测矩阵(802)。在随后的迭代中，基于步骤814中确定的更新后的位置和速度向量来计算观测矩阵。

基于步骤802中计算的观测矩阵和步骤810中更新的状态协方差矩阵来确定增益矩阵(806)。基于步骤808中的测量协方差矩阵输入和步骤812中的初始状态协方差矩阵输入对增益矩阵的确定(806)进行初始化。

接收来自移动性信标的输入(818)，并且基于接收的移动性信标(818)确定角度和/或范围估计值(816)。角度和/或范围估计值(816)、确定的增益矩阵(806)以及结合***模型以更新用户节点或被跟踪的物理干扰的位置和速度(814)。

基于所计算的观测矩阵(802)和所确定的增益矩阵(806)来更新状态协方差矩阵(810)。然后，可以将用户节点和物理干扰的位置用于随后的任务(820)，例如，识别风险用户节点、确定连接性调整或其它使用如上所述的用户节点和物理干扰的位置或预测位置的功能。

图9示出了用于对各种确定值进行组合以便找到风险用户节点并确定适当的连接性调整以避免用户节点连接性恶化的方法900的示例性实施例。在步骤904中，接收用户节点的位置和速度向量。可以使用上述任一方法获得位置和速度向量，例如，通过使用上述参见图8的示例性方法800中所示的移动性信标和卡尔曼滤波。在步骤902中，接收移动物理干扰的位置和速度向量。可以使用上述任一方法获得移动物理干扰的位置和速度。

在步骤906中，接收阈值。所述阈值可以是各种类型，例如，表示与物理干扰(例如，上述并在图3中示出的物理干扰302)相关联的用户节点组的最小速度的阈值。将用户节点的位置和速度向量(904)、物理干扰的位置和速度向量(902)与阈值(906)进行比较(908)。当超过阈值(906)时，识别风险用户节点并且可以确定适当的连接性调整(910)。

因此，尽管已经示出、描述并指出本发明的基本新颖特征适用于其示例性实施例，但是应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对所示出的装置与方法的形式和细节以及其操作进行各种省略、替代和改变。此外，很明确地，以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同结果的那些元件的所有组合均在本发明的范围内。此外，应当认识到，结合任何公开形式或本发明实施例所示和/或描述的结构和/或元件可以作为普遍设计选择并入任何其它公开或描述或建议的形式或实施例中。因此，本发明意图仅受所附权利要求书的范围的限制。

Claims

1.一种用于无线接入网的计算装置(700)，其特征在于，所述计算装置(700)被配置为与无线通信***通信，所述计算装置(700)包括处理器(702)，其中，所述处理器(702)被配置为：

在第一个时间点上，确定对第一用户节点(404)和第一远程射频单元(102)之间的第一视距无线链路(410)的第一质量测量；

通过所述第一质量测量，检测所述第一视距无线链路(410)上的第一干扰；

在第二个时间点上，确定对第二用户节点(406)和第二远程射频单元(106)之间的第二视距无线链路(412)的第二质量测量；

通过所述第二质量测量，检测所述第二视距无线链路(412)上的第二干扰；

估计对无线链路造成所述第一干扰和所述第二干扰的移动物理干扰(402)的位置和速度；

基于所估计的移动物理干扰(402)位置和速度，在一个时间点上，预测所述移动物理干扰(402)对第三用户节点(408)和第三远程射频单元(110)之间的视距无线链路(414)的干扰；

在物理干扰402通过第三用户节点(408)和远端射频单元(110)之间的前一个时间点上，指示所述第三用户节点(408)切换到另一远程射频单元(108)；以及

所述处理器(702)还被配置为通过识别具有相同或基本上相同速度的用户节点(U₁,U₂,...U_m)来将所述物理干扰识别为移动物理干扰PDm，其中，所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)的平均速度大于预定阈值，并且其中，所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)的所有用户节点的速度在所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)的平均速度的预定速度内。

2.根据权利要求1所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为从所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)接收上行无线链路测量(R^UL _Ui)和下行无线链路测量(R^DL _Ui)。

3.根据权利要求2所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过经由所述无线通信***向所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)发送一个或多个消息(M1,M2)来跟踪所述移动物理干扰，所述消息包括向所述用户节点(U₁,U₂,...U_m)发送至少一个移动性信标的请求。

4.根据前述权利要求1-3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为基于对应于所述用户节点(114)的上行分组丢失(PL^UL)和/或下行分组丢失(PL^DL)确定所述物理干扰(PD₁,PD₂,...PD_i)。

5.根据前述权利要求1-3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为基于所述用户节点(114)和远端射频单元(106)之间的视距和非视距无线链路测量检测来确定所述物理干扰(PD₁,PD₂,...PD_i)。

6.根据前述权利要求1-3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述无线接入网包括与接入节点耦合的天线阵列(714)，并且所述物理干扰(PD₁,PD₂,...PD_i)是移动物理干扰，其中，所述处理器(702)被配置为通过以下方式跟踪所述移动物理干扰：

向所述接入节点发送一个或多个消息，请求所述接入节点使用所述天线阵列(714)以无线电波照射所述移动物理干扰；以及

基于来自所述天线阵列(714)的单基地或双基地雷达计算来跟踪所述移动物理干扰。

7.根据前述权利要求1至3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过将风险用户节点U^R与远端射频单元(108)连接来调整连接性，防止所述风险用户节点U^R和所述远端射频单元(108)之间的视距无线链路(416)遭受所述物理干扰(PD₁,PD₂,...PD_i)引起的中断。

8.根据前述权利要求1至3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过调整信道状态信息测量的速率来调整连接性。

9.根据前述权利要求1至3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过在发生无线链路干扰之前调整吞吐量和/或缓冲数据来调整连接性。

10.根据前述权利要求7所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过调整与所述风险用户节点U^R相关联的一个或多个调制编码方案、编码速率和资源粒子数量来调整连接性。

11.根据前述权利要求7所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为通过向所述风险用户节点U^R发送请求将数据流量卸载到替代无线接入技术的消息来调整连接性。

12.根据前述权利要求1至3中任一项所述的计算装置(700)，其特征在于，所述处理器(702)被配置为向所述无线通信***的节点发送测量信号，其中，所述测量信号包括要采取的测量类型，并且所述测量类型包括上行链路无线测量、下行链路无线测量以及信号与干扰加噪声比中的一种。

13.根据前述权利要求1至3中任一项所述的计算装置，其特征在于，所述处理器(702)被配置为接收对应于无线链路测量(R_U11,R_U12,...R_U1n；R_U21,R_U22,...R_U2n；R_Um1,...R_Umn)的用户节点位置(P_U1,...P_Un)；并基于所述用户节点位置(P_U1,...P_Un)确定所述物理干扰。

14.一种用于无线通信网络的方法(500)，其特征在于，所述方法(500)包括：

通过识别具有良好相关速度的一组用户节点来将所述物理干扰识别为移动物理干扰PDm，其中，所述一组用户节点的平均速度大于预定阈值，并且其中，所述一组用户节点的所有用户节点的速度在所述一组用户节点的平均速度的预定速度内。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，包括：接收对应于无线链路测量R_Uij(R_U11,R_U12,...R_U1n；R_U21,R_U22,...R_U2n；R_Um1,...R_Umn)的用户节点位置(P_U1,...P_Un)(504)；以及

基于所述用户节点位置(P_U1,...P_Un)，确定物理干扰(PD₁,PD₂,...PD_i)(514)。

16.一种存储计算机程序的介质，其特征在于，所述计算机程序包括非暂时性计算机程序指令，当由处理装置(700)执行时，使所述处理装置(700)执行根据权利要求14所述的方法(500)。