用于管理蜂窝网络的方法、管理系统以及蜂窝网络技术方案

提出了用于管理蜂窝网络(100)的方法(200)。蜂窝网络(100)包括多个定义相应宏小区(105Ci)的宏节点(105i)和多个位于所述宏小区(105Ci)内的小节点(110i,j)。在多个时间快照中的每个当前时间快照并且对于每个宏小区(105Ci)，该方法(200)包括以下步骤：根据蜂窝网络(100)的历史流量负载(Hi,k)，在仅宏节点(105i)被激活的蜂窝网络(100)的第一配置中提供(205)过载概率(Oi,k)；在所述多个时间快照中，在过载概率(Oi,k)低于阈值过载概率(OTHj)的每个第一候选时间快照(LMi)中，识别(305‑310)用于小节点(110i,j)禁止的第一候选时间快照(LMi)；及如果(435)当前时间快照是第一候选时间快照(LM)中的一个，则禁止(440)具有(430)低于阈值数量(NPRB，THi，j)的所分配无线电资源的当前数量(NPRBi,j)且位于(420)当前不具有处于过载条件的宏(105i)或小(110i,j)节点的宏小区(105Ci)内的每个小节点(110i,j)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
根据本专利技术实施例的解决方案一般而言涉及无线通信网络，诸如蜂窝网络(例如，2G、3G和LTE/高级LTE蜂窝网络)。更具体而言，本专利技术涉及异构蜂窝网络，并且涉及用于高效和动态地管理这种蜂窝网络中(例如，小)节点的激活和/或禁止的方法。
技术介绍
蜂窝网络(例如，2G、3G和LTE/高级LTE蜂窝网络)允许数据流量(也称为流量负载)在相应陆地区域(小区)的范围内辐射无线电波的固定位置收发器基站(或节点)与该小区内的用户装备(例如，用户终端，诸如蜂窝电话)之间被高速传送。蜂窝网络就传播和性能而言已经历了显著增长，并在最近演变成异构蜂窝网络。具体而言，每个异构蜂窝网络包括标识所谓宏小区的相对高功率和宽覆盖范围的节点(在下文中称为主或宏节点)，以及多个在宏小区中标识小小区的低功率的较小覆盖范围的节点(在下文中称为次或小节点，例如微、微微、毫微微节点)，用于增强整体覆盖范围和容量。但是，由于越来越多的蜂窝网络用户并由于对需要非常高流量负载和非常苛刻的“服务质量”的服务(诸如多媒体和实时服务)的日益增长的需求，多个小节点通常被部署在每个宏小区中，在室内和室外位置以及需要高容量的任何地方。因此，与基于具有类似功率和覆盖范围的宏节点的传统同构蜂窝网络相比，在异构蜂窝网络中，高密度小节点也可被无完整规划地或者甚至以完全未协调的方式部署。如已知的，这会加重功耗问题。为了更好地管理蜂窝网络容量和性能，并优化功耗，解决方案已知是旨在正确地管理小节点激活和/或禁止。US2012157002公开了移动网络控制装置和能量节省方法。移动网络控制装置可以计算为了提供第一小区作为覆盖范围而由m个基站消耗的总消耗功率的第一个量，并且计算为了提供包括第一小区的第二小区作为覆盖范围而由n个基站消耗的总消耗功率的第二个量。通过以高功率模式发起n个基站的操作，并通过如果总消耗功率的第一个量大于总消耗功率的第二个量的话就挂起不包括这n个基站的其余基站的操作，移动网络控制装置可以节省能量。W02012167817公开了用于管理无线电接入网络的功耗的方法。该方法包括：定义包括无线电接入网络的至少两个无线电资源单元的簇；定义指示该簇的性能和该簇的功耗的参数，该参数被表示为由该簇的无线电资源单元携带的流量吞吐量的函数；计算最佳流量吞吐量，作为由优化参数的簇的无线电资源单元携带的流量吞吐量的值；以及在该簇的无线电资源单元中分发流量，使得该簇的无线电资源单元携带计算出的最佳流量吞吐量。
技术实现思路
本申请人已经认识到，所引用的现有技术解决方案当中没有一个是令人满意的。事实上，在这些解决方案中，小节点激活/禁止是相当频繁的，这对诸如蜂窝网络装置的寿命和平均故障间隔时间(MTBF)之类的参数，并且因此对维护成本，有不利影响。而且，频繁的小节点开/关造成巨大的移交，其影响常常在大蜂窝网络中产生涟漪效应，由此造成不稳定和/或不可预测的性能。最后但并非最不重要，由于(例如，由长处理时间引起的)等待时间，这些解决方案不适于管理由高密度小节点引起的极为动态的条件。鉴于上述情况，本申请人已经处理了高效地降低异构蜂窝网络的
功耗(同时就交换的流量负载增加满意度)的问题，并且，为了实现这一点，已经设计出能够既基于历史又基于当前流量负载条件来动态管理小节点激活/禁止(即，激活和/或禁止)的算法。根据本专利技术具体实施例的解决方案的一个或多个方面在独立的权利要求中阐述，其中相同解决方案的有利特征在从属权利要求中指示，其措辞通过引用逐字包括于此(其任何有利特征都参照根据本专利技术实施例的解决方案的具体方面提供，所述特征通过适当的修正适用于任何其它方面)。更具体而言，根据本专利技术的一个或多个实施例的解决方案的一方面涉及用于管理包括多个定义相应宏小区的宏节点和多个位于所述宏小区中的小节点的蜂窝网络的方法。该方法包括，在多个时间快照中的每个当前时间快照并且对于每个宏小区：根据蜂窝网络的历史流量负载，在仅宏节点被激活的蜂窝网络的第一配置中提供过载概率，在所述多个时间快照中，在过载概率低于阈值过载概率的每个第一候选时间快照中，识别用于小节点禁止的第一候选时间快照，及如果当前时间快照是第一候选时间快照中的一个，则禁止满足以下的每个小节点：-具有低于阈值数量的所分配无线电资源的当前数量，及-在当前不具有处于过载条件的宏或小节点的宏小区内。根据本专利技术的实施例，所述识别包括，对于每个宏小区，将第一候选时间快照分组成相邻第一候选时间快照的组，并按照减小的时间长度来排序相邻第一候选时间快照的所述组，并且所述禁止每个小节点包括，对于每个宏小区，如果当前时间快照属于具有最长时间长度的一组相邻第一候选时间快照，则还禁止每个小节点。根据本专利技术的实施例，该方法还包括，对于每个宏小区：在所述多个时间快照中，根据所述历史流量负载并根据蜂窝网络的功耗模型，识别用于小节点激活的第二候选时间快照，及-如果宏小区当前具有至少一个处于过载条件的宏或小节
点，或-如果当前时间快照是第二候选时间快照当中的一个，则激活宏小区内的至少一个小节点。根据本专利技术的实施例，在所述多个时间快照中识别用于小节点激活的第二候选时间快照还包括，根据所述历史流量负载并根据蜂窝网络的功耗模型，提供在蜂窝网络的第一配置中的第一平均功耗，以及在宏和小节点都被激活的蜂窝网络的第二配置中的第二平均功耗。在每个第二候选时间快照中，第一平均功耗低于第二平均功耗。根据本专利技术的实施例，每个第二候选时间快照还属于与不在所述第一候选时间快照中的时间快照相邻的一组连续的时间快照。根据本专利技术的实施例，所述提供第一和第二平均功耗包括：根据所述历史流量负载，对于每个宏小区，在分别蜂窝网络的第一和第二配置中提供所分配的无线电资源的第一和第二平均数量，及对所分配无线电资源的所述第一和第二平均数量应用蜂窝网络的所述功耗模型，由此分别获得所述第一和第二平均功耗。根据本专利技术的实施例，所述禁止所分配无线电资源的当前数量低于阈值数量的每个小节点包括：提供蜂窝网络中所分配无线电资源的当前数量低于所述阈值数量的小节点的列表，所述列表按增加的所分配无线电资源的数量排序，及迭代以下操作，直到所述列表为空：选择所述列表的第一小节点，如果选定的第一小节点在当前没有处于过载条件的宏或小节点的宏小区内，则禁止选定的第一小节点，否则就从所述列表除去最后一个小节点，及如果当前时间快照是第一候选时间快照中的一个，则禁止选定的第一小节点，否则就从所述列表除去最后一个小节点，及从所述列表除去最后一个小节点。根据本专利技术的实施例，所述功耗模型包括：-在被激活时，蜂窝网络的每个宏和小节点的最小功耗；-在被禁止时，蜂窝网络的每个宏和小节点的功耗；-由蜂窝网络的每个宏和小节点进行无线电资源分配的功耗。根据本专利技术的实施例，对于每个宏小区，无线电资源的所述阈值数量依赖于用于由每个宏和小节点分配所述阈值数量的无线电资源的功耗的差异，并依赖于在激活配置和禁止配置中小节点的功耗之间的差异。根据本专利技术的一个或多个实施例的解决方案的另一方面涉及包括代码装置的计算机程序，当程序在计算机上运行时，代码装置适于实现所述方法。根据本专利技术的一个或多个实施例的解决方案的另一方面涉及用于管理蜂窝网络的管理系统，蜂窝网络包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理蜂窝网络(100)的方法(200)，蜂窝网络(100)包括多个定义相应宏小区(105Ci)的宏节点(105i)和多个位于所述宏小区(105Ci)内的小节点(110i,j)，该方法(200)包括，在多个时间快照中的每个当前时间快照并且对于每个宏小区(105Ci)：根据蜂窝网络(100)的历史流量负载(Hi，k)，在仅宏节点(105i)被激活的蜂窝网络(100)的第一配置中提供过载概率(Oi,k)，在所述多个时间快照中，在过载概率(Oi,k)低于阈值过载概率(OTHi)的每个第一候选时间快照(LMi)中，识别(305‑310)用于小节点(110i,j)禁止的第一候选时间快照(LMi)，及如果(435)当前时间快照是第一候选时间快照(LMi)中的一个，则禁止(440)满足以下条件的每个小节点(110i,j)：‑具有(430)低于阈值数量(NPRB，THi，j)的所分配的无线电资源的当前数量(NPRBi,j)，及‑处于(420)当前不具有处于过载条件的宏(105i)节点或小(110i,j)节点的宏小区(105Ci)内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于管理蜂窝网络(100)的方法(200)，蜂窝网络(100)包括多个定义相应宏小区(105Ci)的宏节点(105i)和多个位于所述宏小区(105Ci)内的小节点(110i,j)，该方法(200)包括，在多个时间快照中的每个当前时间快照并且对于每个宏小区(105Ci)：根据蜂窝网络(100)的历史流量负载(Hi，k)，在仅宏节点(105i)被激活的蜂窝网络(100)的第一配置中提供过载概率(Oi,k)，在所述多个时间快照中，在过载概率(Oi,k)低于阈值过载概率(OTHi)的每个第一候选时间快照(LMi)中，识别(305-310)用于小节点(110i,j)禁止的第一候选时间快照(LMi)，及如果(435)当前时间快照是第一候选时间快照(LMi)中的一个，则禁止(440)满足以下条件的每个小节点(110i,j)：-具有(430)低于阈值数量(NPRB，THi，j)的所分配的无线电资源的当前数量(NPRBi,j)，及-处于(420)当前不具有处于过载条件的宏(105i)节点或小(110i,j)节点的宏小区(105Ci)内。2.如权利要求1所述的方法(200)，其中所述识别(305-310)包括，对于每个宏小区(105Ci)，将第一候选时间快照分组成相邻的第一候选时间快照的组，及按照减小的时间长度来排序相邻的第一候选时间快照的所述组，并且其中禁止每个小节点(440)包括，对于每个宏小区(105Ci)，如果(435)当前时间快照属于具有最长时间长度的一组相邻第一候选时间快照(LMi)，则还禁止(440)每个小节点。3.如前面权利要求中任一项所述的方法(200)，还包括，对于每个宏小区(105Ci)：在所述多个时间快照中，根据所述历史流量负载(Hi,k)并根据蜂窝网络(100)的功耗模型，识别(305-330)用于小节点(110i,j)激活的第二候选时间快照(GOPTi，Ci，k)，及在以下条件下激活(510)宏小区(105Ci)内的至少一个小节点(110i,j)-如果(505)宏小区(105Ci)当前具有至少一个处于过载条件的宏(105i)节点或小(110i,j)节点，或-如果(515)当前时间快照是第二候选时间快照(GOPTi，Ci，k)当中的一个。4.如权利要求3所述的方法(200)，其中所述在所述多个时间快照中识别(305-330)用于小节点(110i,j)激活的第二候选时间快照(GOPTi，Ci，k)还包括：根据所述历史流量负载(Hi,k)并根据蜂窝网络(100)的所述功耗模型，提供(205,315)在蜂窝网络(100)的第一配置中的第一平均功耗(PAi,k)，以及在宏(105i)节点和小(110i,j)节点都被激活的蜂窝网络(100)的第二配置中的第二平均功耗(PBi,k)，在每个第二候选时间快照(GOPTi，Ci，k)中，第一平均功耗(CAi,k)低于第二平均功耗(CBi,k)。5.如权利要求4所述的方法(200)，其中每个第二候选时间快照(GOPTi，Ci，k)还属于与不在所述第一候选时间快照(LMi)中的时间快照相邻的一组连续的时间快照。6.如权利要求4或5所述的方法(200)，其中所述提供(205，315)第一(PAi,k)平均功耗和第二(PBi,k)平均功耗包括：根据所述历史流量负载(Hi,k)，对于每个宏小区(105Ci)，分别在蜂窝网络(100)的第一配置和第二配置中提供所分配的无线电资源的第一(Ai,k)平均数量和第二(Bi,k)平均数量，及对所分配的无线电资源的所述第一(Ai,k)平均数量和第二(Bi,k)平均数量应用蜂窝网络(100)的所述功耗模型，由此分别获得所述第一(PAi,k)平均功耗和第二(PBi,k)平均功耗。7.如前面权利要求中任一项所述的方法(200)，其中所述禁止(440)所分配的无线电资源的当前数量(NPRBi,j)低于阈值数量(NPRB，THi，j)的每个小节点(110i,j)包括：提供(405)蜂窝网络(100)中的所分配的无线电资源的当前数量(NPRBi,j)低于所述阈值数量(NPRB，THi，j)的小节点(110i,j)的列表(L1)，所述列表按增加的所分配的无线电资源的数量(NPRBi,j)排序，及迭代以下操作，直...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡莱迪，D·萨贝拉，G·斯蒂，A·维迪斯，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT