用于使用分布式天线系统进行地理负荷均衡的方法技术方案

提出了用于对具有多个数字远程单元(DRU)的无线通信系统中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法及装置。在一些实施方式中，方法包括将多个DRU划分成多个DRU扇区，并且取决于上述DRU扇区中的至少之一中的业务量状况来动态地重新划分上述多个DRU扇区，使得该重新划分满足软容量约束或硬容量约束中的至少之一。该动态重新划分可以基于至少一个优化算法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用分布式天线系统进行地理负荷均衡的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2012年2月17日提交的题为“EvolutionaryAlgorithmsforGeographicLoadBalancingUsingaDistributedAntennaSystem”的美国临时专利申请No.61/600,530的优先权，其全部公开内容出于所有目的通过引用合并到本文中。
技术介绍
分布式天线系统(DAS)已经广泛地实施于现有技术的蜂窝通信系统中以增强无线网络性能。DAS因其与传统无线网络设施相比而言的架构设计而相对于常规通信系统具有明显的优势。近期的研究确定了使用DAS的其他潜在优点。然而，大部分关于DAS的近期工作并未关注用于优化负载均衡性能的负载均衡技术。因此，在本领域中需要与DAS中的负载均衡相关的改善了的方法和系统。
技术实现思路
随着蜂窝用户的增加，在无线网络中常见有业务量热点和不均衡的业务量分布。本专利技术的实施方式涉及用于移动网络的负载均衡系统，该负载均衡系统根据业务量地理分布来优化蜂窝性能以提供高的服务质量(QoS)。在一些实施方式中，由多扇区基站收发台(BTS)提供的虚拟化分布式天线系统(VDAS)具有在给定地理区域上分配蜂窝容量的能力。VDAS可以将一部分BTS容量集中在业务量“热点”周围，并且将剩余的BTS容量重新分配在其他小区上。为了能够在分布式天线(DA)之间进行负载均衡，本专利技术的实施方式可以取决于时变业务量将DA动态地分配给BTS扇区。在一些实施方式中用公式将VDAS扇区化表示为整型线性约束优化问题，VDAS扇区化使得作为网络中的两个重要的关键性能指标(KPI)的受阻呼叫和切换最小化。在一些实施方式中，VDAS扇区化技术在满足每个扇区处的容量需求的同时考虑连续并且紧密的扇区来使切换的数量最小化。许多实施方式包括遗传算法(GA)和估计分布算法(EDA)这两个进化算法中的至少之一以解决该问题。呈现有针对不同的业务量情形评估系统性能的结果。结果表明这两个进化算法对于小规模的网络获得极佳的KPI。本专利技术的实施方式包括用于对VDAS无线通信系统中的业务量进行优化的方法及装置。检查对DRU的扇区化以对VDASLTE系统中的业务量进行均衡。认为合适的扇区化是在每个扇区中有效地使用满足软容量和硬容量的资源(许可)。提出了连续并且紧密的扇区以减少切换和干扰。在一些实施方式中将DRU扇区化公式化为使受阻呼叫和切换呼叫最小化的整型线性规划问题。公开了包括EDA算法和GA算法的实施方式以解决扇区化问题，并且将各个解彼此以及与最优解或下界解进行比较。通过使用三个测试问题，EDA算法相比GA算法毫无疑问地提供了更好更快的结果，并且对于能够列举其大小的问题实现了最优性。对于小网络(19_DRU)，EDA算法和GA算法显示出出色的性能。对于大网络，EDA在合理的时间内显示出优异的特性。根据本专利技术的一种实施方式，提供了一种用于对具有多个数字远程单元(DRU)的无线通信系统中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法。该方法包括将上述多个DRU划分成多个DRU扇区，并且取决于上述DRU扇区中的至少之一中的业务量状况动态地重新划分上述多个DRU扇区，使得该重新划分满足软容量约束和硬容量约束中的至少之一。该动态重新划分基于至少一个优化算法。例如，上述至少一个优化算法可以包括至少一个进化算法例如遗传算法(GA)或估计分布算法(EDA)。在一些实施方式中，上述至少一个优化算法包括至少一个线性规划模型，该线性规划模型包括以下约束中的至少之一：使受阻呼叫最小化、使呼叫切换最小化或者使DRU扇区中的每一个的紧密性指标最大化。DRU扇区中的每一个可以包括连续的DRU并且DRU扇区中的每一个可以基本紧密。例如，软容量约束可以包括最大用户数量以维持可接受的信噪比(SNR)。再例如，硬容量约束可以包括分配给虚拟基站(VBS)的许可/资源的总数。根据本专利技术的另一种实施方式，提供了一种用于对具有多个数字远程单元(DRU)的无线通信系统中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法。该方法包括：a)提供与基站的多个扇区相关联的数字接入单元(DAU)；以及b)提供与该DAU相关联的多个DRU。该方法还包括：c)将上述多个DRU划分成多个DRU扇区；以及d)测量与上述多个DRU扇区相关联的受阻呼叫的数量。该方法还包括：e)确定受阻呼叫的数量大于预定阈值；以及f)使用至少要素c)至要素e)进行迭代。根据本专利技术的特定实施方式，提供了一种用于对分布式天线系统(DAS)中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法。该方法包括：a)提供与基站的多个扇区相关联的数字接入单元(DAU)；以及b)提供与该DAU相关联的多个数字远程单元(DRU)。该方法还包括：c)将上述多个DRU划分成多个DRU扇区；以及d)对与上述多个DRU扇区相关联的业务量状况的至少一个度量进行测量。该方法还包括：e)将上述至少一个度量与预定阈值进行比较；f)确定有必要进行对划分的迭代；以及g)对至少要素c)至要素e)进行迭代。根据本专利技术的另一特定实施方式，提供了一种分布式天线系统(DAS)。DAS包括一个或更多个数字接入单元(DAU)和与上述一个或更多个DAU耦接的多个数字远程单元(DRU)。该系统还包括数据处理器，该数据处理器与上述多个DRU耦接并且该数据处理器包括非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质包括有形地体现在该计算机可读存储介质上的多个计算机可读指令，上述多个计算机可读指令当由该数据处理器执行时提供对网络业务量的均衡。上述多个指令包括：a)使该数据处理器将多个DRU划分成多个DRU扇区的指令；以及b)使该数据处理器对与上述多个DRU扇区相关联的业务量状况的至少一个系统度量进行测量的指令。上述多个指令还包括：c)使该数据处理器将上述至少一个系统度量与预定阈值进行比较的指令；以及d)使该数据处理器确定上述至少一个系统度量大于该预定阈值的指令。上述多个指令还包括：e)迭代至少要素(a)至要素(d)。在一些实施方式中，取决于特定的系统度量，还可以将上述指令修改成确定上述至少一个系统度量小于预定阈值。在此情况下，进行迭代直到该系统度量大于或等于该预定阈值为止。本领域的普通技术人员会意识到许多变型、修改和替代方案。在一些实施方式中，迭代的数量可以取决于DRU扇区中的至少之一中的业务量状况，使得重新划分满足软容量约束或硬容量约束中的至少之一。在一些实施方式中，软容量约束可以包括减少切换，而硬容量约束可以包括在任意一个时间点的所处理的呼叫的最大数量。在一些实施方式中，动态的重新划分基于至少一个优化算法。附图说明可以通过参考附图来理解各实施方式的本质和优点。在附图中，类似的部件或特征可以具有相同的附图标记。而且，相同类型的各部件可以通过在附图标记后面跟随破折号和区分相似部件的第二标记来进行区分。如果在说明书中仅使用了第一附图标记，则该描述适用于具有该第一附图标记的相似部件中的任何一个，而无需考虑第二附图标记。图1是根据一些实施方式的示例分布式天线系统(DAS)的示意图；图2A和图2B示出了根据一些实施方式的示例方法；图3示出了根据一些实施方式的示例扇区化问题和解决方案；图4A和图4B是与一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对无线通信系统中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法，所述无线通信系统具有多个数字远程单元(DRU)，所述方法包括：a)提供与基站的多个扇区相关联的数字接入单元(DAU)；b)提供与所述DAU相关联的多个DRU；c)将所述多个DRU划分成多个DRU扇区；d)测量与所述多个DRU扇区相关联的受阻呼叫的数量；e)确定所述受阻呼叫的数量大于预定阈值；以及f)使用至少要素(c)至要素(e)进行迭代。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.17 US 61/600,5301.一种用于对无线分布式天线系统中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法，所述无线分布式天线系统耦接至多个基站收发台，所述方法包括：a)提供多个数字接入单元，其中，所述多个数字接入单元中的每个数字接入单元能够操作成从所述基站收发台中的一个或更多个接收信号；b)提供与所述多个数字接入单元相关联的多个数字远程单元DRU；c)将所述多个DRU划分成多个DRU扇区；d)测量与所述多个DRU扇区相关联的受阻呼叫的数量；e)确定所述受阻呼叫的数量大于预定阈值；以及f)使用至少要素(c)至要素(e)进行迭代。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述迭代包括使用至少一个优化算法。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个优化算法是遗传算法GA或估计分布算法EDA中的至少之一。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个优化算法包括至少一个线性规划模型。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DRU扇区中的每一个包括连续的DRU。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定分配给虚拟基站VBS的许可/资源的总数量。7.一种用于对分布式天线系统DAS中的非均匀分布的网络业务量进行均衡的方法，所述DAS耦接至多个基站收发台，所述方法包括：a)提供多个数字接入单元DAU；b)提供与所述多个DAU相关联的多个数字远程单元DRU；c)将所述多个DRU划分成多个DRU扇区；d)对与所述多个DRU扇区相关联的业务量状况的至少一个度量进行测量；e)将所述至少一个度量与预定阈值进行比较；f)确定有必要进行对划分的迭代；以及g)对至少要素(c)至要素(e)进行迭代。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述至少一个系统度量包括下述项中的至少之一：使所述DRU扇区中的每一个的呼叫切换最少化；或者使所述DRU扇区中的每一个的紧密性指标最大化。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个DRU扇区中的每一个基本紧密。10.根据权利要求7所述的方法，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖恩·帕特里克·斯特普尔顿，赛义德·阿明·赫加齐，
申请(专利权)人：大力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY