用于基于多无线电接入技术的异构网络中的分布式公平资源分配的系统和方法技术方案

系统和方法提供了用于HetNet中进行承载分离的快速且公平的分布式资源分配的实施例。分布式公平资源分配可以由HetNet的每个基站以独立的方式来执行。可以在集中式网络实体处执行集中式资源分配修改，以增强分布式公平资源分配实施例或其他分布式资源分配方法的结果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于多无线电接入技术的异构网络中的分布式公平资源分配的系统和方法相关申请本申请是基于2015年7月30日递交的、名称为“FASTANDFAIRDISTRIBUTEDBEARERSPLITTINGINHETNET(HetNet中的快速且公平的分布式承载分离)”的美国临时专利申请No.62/199,040的国际申请，该申请的整体通过引用结合于此。
本公开总体涉及通过异构无线通信系统的无线通信。附图说明图1是在网络内的各个基站处具有不同的无线电接入技术的示例异构网络。图2是根据本公开的一个实施例的分布式公平资源分配过程的流程图。图3是根据一个实施例的集中式资源分配修改过程的流程图。图4示出了针对一个实施例的用户设备装置的示例组件。图5是示出根据各个实施例的电子设备电路500的框图，该电子设备电路500可以是eNB电路、UE电路、网络节点电路、或一些其他类型的电路。具体实施方式无线移动通信技术使用各种标准和协议来在基站和无线通信设备之间传输数据。无线广域网(WWAN)通信系统标准和协议可以包括例如第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)、和电气和电子工程师协会(IEEE)802.16标准(业界通常称为全球微波接入互操作性(WiMAX))。无线局域网(WLAN)可以包括例如IEEE802.11标准(业界通常称为WiFi)。其他WWAN和WLAN标准和协议也是已知的。在LTE系统中的3GPP无线电接入网络(RAN)中，基站可以包括演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)节点B(还通常表示为演进节点B、增强型节点B、eNodeB或eNB)和/或E-UTRAN中的无线电网络控制器(RNC)，E-UTRAN节点B和/或RNC与无线通信设备(称为用户设备(UE))进行通信。在LTE网络中，E-UTRAN可以包括多个eNB并且可以与多个UE进行通信。演进分组核心(EPC)可以将E-UTRAN通信地耦合到诸如互联网之类的外部网络。LTE网络包括无线电接入技术(RAT)和核心无线电网络架构，其可以提供高数据速率、低时延、分组优化、以及改善的系统容量和覆盖。在同构网络中，节点(还称为宏节点或宏小区)可以为小区中的无线设备提供基本的无线覆盖。小区可以是其中无线设备可操作来与宏节点进行通信的区域。可以使用异构网络(HetNet)来处理由于无线设备的使用和功能增加而增加的宏节点上的流量负载。HetNet可以包括覆盖有较低功率节点(小小区、小eNB、微eNB、微微eNB、毫微微eNB或家庭eNB[HeNB])的层的一层经规划的高功率宏节点(宏eNB或宏小区)，较低功率节点的层可以以未良好规划或甚至完全不协调的方式被部署在宏节点的覆盖区域(小区)内。较低功率节点通常可被称为“小小区”、小节点或低功率节点。HetNet还可以包括利用不同类型的RAT的各种类型的节点，例如，LTEeNB、3GNodeB、WiFiAP和WiMAX基站。如本文所使用的，术语“节点”和“小区”都旨在是同义的并且指代可操作来与多个无线移动设备(例如，UE)或另一基站进行通信的无线传输点。此外，小区或节点还可以是WiFi接入点(AP)、或具有WiFi/蜂窝二者或另外的RAT的多无线电小区。例如，节点或小区可以包括使得在不同RAT上操作的小区被集成在一个统一的HetNet中的各种技术。已经针对为客户端或用户设备(UE)选择最佳RAT或基站做出了相当大的努力，其中，UE的所有流量通过该最佳RAT或基站随后被传递。这主要是因为网络架构迄今为止尚不支持流量分离。然而，流量分离在新兴的基于多无线接入技术(RAT)的HetNet中的负载均衡中可能起到至关重要的作用。最近的发展，例如，3GPPRAN工作组2&3针对版本13的用于LTE-WLAN聚合(LWA)的“锚定于3GPPRAN的WLAN”网络架构的正在进行的标准化，可以支持用于流量分离的算法。在该架构中，3GPP接口用作WLAN链路的控制和移动性锚点，该WLAN链路用作3GPP网络内的附加“载波”并用于数据卸载。3GPP已经同意用于WLAN聚合的下面的PDCP卸载解决方案，其中，PDCP分组经由Xw接口(例如，GTP-U)被发送到WLAN终止点(其可以是接入点(AP)或接入控制器AP)。也有提议通过在eNB和UE之间的IP/IP-sec隧道上发送上面或下面的PDCPIP或PDCP数据来使得WLAN卸载对于WLANAP是透明的(例如，没有AP影响)。这里承载流量可被完全卸载到WLAN、或承载在WLAN和LTE链路二者上可能被分离。关键设计问题之一是如何针对每个UE跨这些不同的RAT来分离流量以最大化系统性能。针对锚定于3GPP的WLAN架构的LWA承载分离已经提出了各种架构框架。已经提出了适用于若干不同的协议聚合解决方案的一般架构，例如，承载分离的“推”和“拉”模型。这些架构的许多关键原理可以既跨共址和非共址WLAN部署也跨上行链路和下行链路承载分离来高效地操作，并且可以支持目前可用的各种协议聚合解决方案。为了利用这些架构的能力，还已经提出了承载分离算法以最小化网络中的典型用户所观察到的最大延迟。然而，在目前可用的承载分离算法中，未考虑网络范围的公平性。本公开提供了用于HetNet中的承载分离的快速且公平的分布式资源分配的实施例。分布式公平资源分配可以由HetNet的每个基站以独立的方式来执行。可以在集中式网络实体处执行集中式资源分配修改，以增强分布式公平资源分配实施例或其他分布式资源分配方法的结果。在本公开的一些实施例中，可以执行分布式公平资源分配。每个客户端(例如，UE)可以将关于其物理层(PHY)速率和所实现的总服务速率(例如，总吞吐量)的信息分享给对于其该客户端具有非零PHY速率的所有基站(例如，LTEeNB、3GNodeB、WiFiAP和WiMAX基站)。基站然后以增加跨所有客户端的总体公平性的方式来分布式地并独立地计算应被分配给每个客户端的资源(例如，时间资源部分)。在本公开的一些实施例中，可以执行集中式资源分配修改。基站可以将关于连接到它们的客户端、它们的服务速率和/或PHY速率的信息共享给集中式控制器。集中式控制器然后可以机会地增强分布式资源分配(例如，本文公开的分布式公平资源分配实施例)的结果。通常，传统架构以及关于这些传统架构的讨论和文献假设存在集中式网络实体。然而，这样的集中式架构设计可能需要基站和中央实体之间的实时信号共享，这在具有大的网络规模、具有高网络动态、或者在基站和中央实体之间不存在低延时链路的情形下可能成为瓶颈。当前公开的实施例的分布式公平资源分配可以由每个基站自主地执行，并且是完全分布式的解决方案。当前公开的实施例的集中式资源分配修改可以独立于分布式公平资源分配来执行，例如，与其他分布式资源分配方法一起执行。当前公开的实施例的混合方法可以利用本文公开的分布式公平资源分配以及本文公开的集中式资源分配修改。混合方法可以利用机会集中式网络监督并且可以具有可调节的计算复杂度。这使得混合设计适用于网络动态以及基站和中央实体之间的变化的延迟。更具体地，本文的一些实施例可以提供跨布置在HetNet内的分开并且不同的节点(例如，提供WWAN服务的eNB和提供WLAN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基于无线电接入网络(RAN)的异构网络中操作的基站，所述基站包括：无线接口，所述无线接口包括发送电路和接收电路，所述无线接口根据资源分配来与多个用户设备(UE)进行通信，所述无线接口的接收电路从所述多个UE中的每个UE接收对在该UE处实现的来自一个或多个其他基站的服务速率的指示；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器：根据在每个UE处实现的来自所述一个或多个其他基站的服务速率来对所述多个UE进行排序；确定将增强对所述多个UE的服务速率的均衡的新的资源分配；经由所述无线接口的传输来向所述多个UE中的每个UE提供所述新的资源分配，以配置所述多个UE来根据所述新的资源分配与所述基站进行通信；经由所述无线接口根据所述新的资源分配来与所述多个UE进行通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.30 US 62/199,0401.一种在基于无线电接入网络(RAN)的异构网络中操作的基站，所述基站包括：无线接口，所述无线接口包括发送电路和接收电路，所述无线接口根据资源分配来与多个用户设备(UE)进行通信，所述无线接口的接收电路从所述多个UE中的每个UE接收对在该UE处实现的来自一个或多个其他基站的服务速率的指示；以及一个或多个处理器，所述一个或多个处理器：根据在每个UE处实现的来自所述一个或多个其他基站的服务速率来对所述多个UE进行排序；确定将增强对所述多个UE的服务速率的均衡的新的资源分配；经由所述无线接口的传输来向所述多个UE中的每个UE提供所述新的资源分配，以配置所述多个UE来根据所述新的资源分配与所述基站进行通信；经由所述无线接口根据所述新的资源分配来与所述多个UE进行通信。2.根据权利要求1所述的基站，其中，所述无线接口使用无线电接入技术(RAT)与所述多个UE进行通信，并且其中，所述一个或多个其他基站使用另外的RAT与所述多个UE进行通信。3.根据权利要求1所述的基站，其中，所述无线接口使用无线电接入技术(RAT)与所述多个UE进行通信，并且其中，所述一个或多个其他基站使用同一RAT与所述多个UE进行通信。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的基站，其中，对在所述UE处实现的服务速率的指示包括总吞吐量hi，所述总吞吐量hi是从包括所述基站和所述一个或多个其他基站的所有基站实现的服务速率的聚合，以使得：其中，M是包括所述基站的一组基站中的基站的数目，Ri,j是UEi的来自基站j的PHY速率，以及λi,j是UEi的通过基站j获得的时间资源部分。5.根据权利要求1-3中的任一项所述的基站，其中，对在所述UE处实现的服务速率的指示包括仅从所述一个或多个其他基站实现的而不包括所述基站实现的服务速率的聚合。6.根据权利要求1所述的基站，其中，对所述服务速率的指示包括h′i，所述h′i是从其他基站实现的总服务速率hi的一部分。7.根据权利要求6所述的基站，其中，λi,j是资源部分，并且Ri,j是UEi的来自基站j的PHY速率，其中，基站j的所述一个或多个处理器按照h′i的如下顺序来对所述多个UE进行排序：h′1≤…≤h′k≤h′k+1≤…≤h′n′，其中，所述新的资源分配针对每个UE实现更均衡的服务速率h″i，使得：h″k+1,…,h″n′≥γ并且λi,j＝0，其中，γ是客户端组服务速率，并且经更新的资源部分λ′i,j是对λi,j的更新以实现h″i。8.根据权利要求7所述的基站，其中，所述更均衡的服务速率h″i是作为由UEi在通过所述基站的所述新的资源分配之后实现的更均衡的服务速率的总服务速率。9.根据权利要求7所述的基站，其中，所述一个或多个处理器通过如下操作来确定所述新的分配资源以实现所述多个UE的更均衡的服务速率h″i：确定经更新的资源部分λ′i,j、客户端索引k、以及客户端组服务速率γ，以使得：h′k<γ≤h′k+1其中，ωi是针对所述多个UE中的UEi的权重。10.根据权利要求9所述的基站，其中，所述一个或多个处理器通过检查以下不等式来确定客户端索引k：如果否则如果否则…如果否则k＝n′。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：伊赫桑·阿亚法尔，萨拉博乔特·辛格，纳吉恩·海玛亚特，希尔帕·塔瓦尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US