用于QoS策略优化的网络小区分类制造技术

基于无线网络小区中的无线电和网络条件将无线网络小区分类成组。然后，至少对于最高优先级业务，通过选择或多或少严格的预定规则直到满足目标体验质量(QoE)来对每个分类的小区组执行QoS策略优化。为了将小区分类成组，根据它们对QoE的影响对所收集(110)的无线电和网络参数进行排序(112)。基于该排序，仅选择(114)几个最具影响力的参数。然后，例如通过参数在每个范围内时影响服务质量的能力，将每个参数的值的范围划分(116)为多个范围。然后，基于小区内落入相同值范围的相同参数将小区分类(118)成组。获得(120)至少高优先级业务类别的QoE目标。然后，分别针对每个分类的小区组优化(122)QoS策略，以满足QoE目标。将优化的QoS策略应用(124)于进入小区的新UE。策略应用(124)于进入小区的新UE。策略应用(124)于进入小区的新UE。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于QoS策略优化的网络小区分类


[0001]本专利技术总体上涉及无线通信网络，具体涉及一种将小区分类为具有类似服务质量(QoS)策略优化性能的组的系统和方法。

技术介绍

[0002]无线通信网络，包括网络节点和诸如蜂窝电话和智能电话之类的无线电网络设备，在世界的许多地方无处不在。这些网络的容量和复杂度持续增长。为了适应可能受益于无线通信的更多用户和更广泛类型的设备，管理无线通信网络操作的技术标准不断发展。第三代合作伙伴计划(3GPP)开发了第四代(4G)网络标准，被称为长期演进(LTE)，其已经被部署。第五代(5G，也被称为新无线电或NR)正处于高级开发阶段。LTE和NR都遵循“蜂窝”网络模型，其特征在于多个固定网络节点(被各异地称为基站、无线电基站、基站收发信台、服务节点、节点B(NodeB)、eNobeB、eNB、gNB等)，每个节点向通常固定的地理区域(被称为小区或扇区)内的大量移动设备(被各异地称为移动终端、用户设备或UE等)提供无线通信服务。UE和eNB/gNB形成无线电接入网络(RAN)；其他节点(可能不具有无线电通信能力)形成核心网络(CN)。
[0003]管理网络操作和通信质量一直是操作无线通信网络的主要挑战，并且网络规模和复杂性的不断增加大大加剧了这一挑战。网络通信质量的技术方面在网络运营商和购买网络服务的企业之间的服务水平协议(SLA)中定义。3GPP技术规范23.501的最新版本(通过全文引用并入本文)描述了作为QoS转发行为的参考的5G服务质量(QoS)指标(5QI)。
[0004]5G QoS标识符：被用作将被提供给5G QoS流的特定QoS转发行为(例如，分组丢失率、分组延迟预算)的参考的标量。这可以在接入网络中通过控制QoS转发处理的5QI参考节点特定参数(例如，调度权重、准入阈值、队列管理阈值、链路层协议配置等)来实现。
[0005]5QI中的分组延迟预算包括RAN和CN两者中的延迟。除了标准化的5QI值之外，网络服务提供商还可以定义其自己的自定义5QI。
[0006]在5G中，每个PDU会话包含一个或多个QoS流。
[0007]5G QoS流：5G系统中QoS转发处理的最精细粒度。映射到相同5G QoS流的所有业务接收相同的转发处理(例如，调度策略、队列管理策略、速率整形策略、RLC配置等)。提供不同的QoS转发处理需要单独的5G QoS流。
[0008]每个QoS流属于一个5QI类别。
[0009]分组差错率和分组延迟预算是非拥塞情况的目标值，即，如果某些网络元件的负载高于其容量，则它们可能被违反。这些拥塞情况(当系统不能满足所有QoS流的要求时)将根据所分配的优先级来进行处理：较高优先级业务将优先于较低优先级业务。因此，在拥塞情况下，最低优先级业务将首先违反差错率和延迟目标，而较高优先级业务将满足这些目标，直到负载进一步增加。
[0010]QoS度量涉及网络，例如分组差错率、分组时延或延迟等。更多涉及主观用户满意度的服务质量的另一度量是体验质量(QoE)。显然，这些度量是互相关的，因为延迟或丢弃
的数据分组将降低用户体验。因此，QoE还与QoS流的服务类别相关，如SLA中所规定的。与QoE相关的关键性能指标(KPI)可以由用户与之交互的应用功能、机器学习(ML)算法等来提供。5QI参考特定QoS策略，这些策略是由策略控制功能(PCF)在网络中强制执行的技术度量。5QI从而间接地控制用户QoE。
[0011]3GPP技术报告23.791列出了与QoS策略相关的用例，例如，例如通过利用由网络数据分析功能(NWDAF)收集的网络度量来导出合适的QoS简档和调整这些简档。用例取决于5QI的正确实现。
[0012]在5G移动网络中可用的大量5QI类别以及大量业务和服务类型使得难以手动地找到适当的5QI或将适当的5QI映射到5G网络中的业务类型。这样的任务也将需要大量的业务实验室测量。选择正确的5QI类别是实现SLA和根据QoS或QoE目标定义的内部运营商业务目标的重要因素。如果不满足SLA要求，则应当手动地将业务映射到不同的5QI值，这是耗时的，并且当存在要检查和改变的大量5QI值时不缩放。
[0013]于2020年6月24日提交并且转让给本公开的受让人的题为“Traffic Forwarding Policy Determination in a Wireless Communication System”(无线通信系统中的业务转发策略确定)的印度专利申请第2020/11026696号描述了一种高效的5QI策略学习和优化方法。简而言之，该方法可以被概念化为沿着例如分组差错率和分组延迟轴绘制测量的网络性能参数，其中每个绘制的数据点指示是否满足QoE目标。5QI类别可以基于它们的分组差错率和分组延迟目标被绘制为矩形。在每个矩形内满足与不满足QoE目标的测量参数的比率是对相关联的5QI类别将在多大程度上满足QoE目标的指示。成本(例如，在网络资源中)可以与每个5QI类别相关联，并且因此与每个矩形相关联。然后，基于它们满足QoE目标的能力和它们的相对成本来选择适当的5QI类别。可以基于网络性能的测量来设计其他方法使发现适当5QI的任务自动化。
[0014]自动QoS策略优化方法(例如，上面描述的方法)能够调整和找到网络全局SLA业务的最优5QI。在实践中，无线业务分布和负载以及不同小区中的无线电条件是非常不均匀的。例如，密集城市区域包括许多具有不良无线电条件的小区—覆盖空洞、导致干扰的高小区密度和高小区负载等。相比之下，农村地区可能具有低干扰的轻负载。将QoS策略应用于网络全局会导致QoE目标满足特定SLA标准的情况，例如，90％的小区满足QoE目标。然而，它是以这样的方式实现的，即在农村地区，QoE被100％满足，并且网络资源被过度预订，但是在一些城市小区中，服务很差。虽然全局地满足了SLA标准，但是许多用户仍然经历了不可接受的服务水平。
[0015]全局算法的另一个问题是它可能导致5QI分配，以补偿不同的无线电问题，这是过于严格的，意味着分配了比满足SLA要求所必需的更多的网络资源。例如，考虑具有带有不同无线电问题的小区的网络。在一些小区中，干扰很高，导致比SLA可容忍的更多的分组丢失。在其他小区中，HARQ重传率高，导致较高的延迟。在另外的其他小区中，存在具有弱信号的覆盖空洞，因此需要更多的物理资源块(PRB)来递送无线电中的相同比特。全局算法试图全局地解决该问题；因此，它将SLA业务分配给5QI类别，这同时确保了更小的延迟、更低的损耗和更高的优先级，需要更多的PRB、更高的调度器优先级等。该5QI类别被应用于无线电中的每个小区中，提高了整体QoE以满足SLA，但是在网络资源方面成本很高。结果，较低5QI类别中的其他业务可能受损。
[0016]理论上，这些算法可以每小区或每eNB/gNB地运行，这将解决上述问题。然而，在实践中，由于非常大量的小区(即，在大型网络中为100000或更多)导致这是不可行的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对无线通信网络中的小区进行分类以用于服务质量QoS策略优化的方法(100)，所述方法的特征在于：获得(110)每个小区的无线电网络和业务负载参数的测量以及用户体验质量QoE的估计；根据所述无线电网络和业务负载参数对QoE的影响对所述无线电网络和业务负载参数进行排序(112)；选择(114)排序最高的参数的子集；为每个所选参数确定(116)多个值范围；以及基于所选参数的值范围将小区分类(118)成组。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其特征还在于：获得(120)至少高优先级业务类别的QoE目标；以及分别针对每个分类的小区组优化(122)所述高优先级业务类别的QoS策略，以满足所述QoE目标。3.根据任一前述权利要求所述的方法(100)，其中，所述方法(100)是分别针对上行链路和下行链路业务执行的。4.根据权利要求2
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3中任一项所述的方法(100)，其特征还在于，通过网络策略计费功能为每个分类的小区组中的每个小区实现优化的QoS策略。5.根据权利要求4所述的方法(100)，其特征还在于，将小区的优化的QoS策略应用(124)于从具有不同QoS策略的小区进入所述小区的用户设备。6.根据任一前述权利要求所述的方法(100)，其中，根据所述无线电网络和业务负载参数对QoE的影响对所述无线电网络和业务负载参数进行排序(112)包括：对于每个参数，计算在参数值的归一化值范围内参数值每次变化的QoE变化率；比较所述变化率；以及根据每个参数相关联的变化率对参数进行排序。7.根据任一前述权利要求所述的方法(100)，其中，为每个所选参数确定(116)多个值范围包括确定三个值范围，其中：第一范围内的参数值引起QoS降级；第二范围内的参数值不能引起QoS降级；以及第三范围内的参数值位于所述第一范围和所述第二范围之间，并且所述第三范围内的参数值可能引起QoS降级。8.根据任一前述权利要求所述的方法(100)，其中，为每个所选参数确定(116)多个值范围包括将预定阈值应用于参数值。9.根据权利要求1
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7中任一项所述的方法(100)，其中，为每个所选参数确定(116)多个值范围包括：根据参数的测量值对多个小区进行排序；以及根据小区排序的预定百分比值将参数值划分为多个范围。10.根据权利要求7所述的方法(100)，其中，为所选参数中所识别的一个参数确定(116)多个值范围包括：为除了所识别的所选参数之外的所选参数确定所述多个值范围；
通过拟合作为所识别参数的函数的QoE曲线来确定所识别参数的第一范围的阈值，其中，所有其他的所选参数值在所述第二范围内，并且其中，所述所识别参数的第一范围的阈值是所拟合的QoE曲线等于目标QoE处的值；以及通过使用所有其他的所选参数值拟合作为所述所识别参数的函数的QoE曲线来确定所述所识别参数的第三范围的阈值，并且其中，所述所识别参数的第三范围的阈值是所拟合的QoE曲线等于所述目标QoE处的值。11.根据权利要求2
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10中任一项所述的方法(100)，其中，获得(120)至少高优先级业务类别的QoE目标包括从一个或多个服务水平协议中获得QoE目标。12.根据权利要求2
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11中任一项所述的方法(100)，其中，分别针对每个分类的小区组优化(122)所述高优先级业务类别的QoS策略以满足所述QoE目标包括：分别针对每个分类的小区组，如果所述高优先级业务类别的估计QoE小于所述目标QoE，则应用更严格的QoS指标；以及如果所述高优先级业务类别的估计QoE超过所述目标QoE预定阈值或更大，则应用较不严格的QoS指标。13.根据权利要求2
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12中任一项所述的方法(100)，其特征还在于，如果每个组中所确定的策略在预定持续时间内相同，则合并两个归类的小区组。14.一种在实施服务质量QoS策略的无线通信网络中操作的网络节点(50)，其特征在于：通信电路(56)，被配置为与其他网络节点进行通信；以及处理电路(52)，能够操作地连接到所述通信电路并且被配置为：获得(110)每个小区的无线电网络和业务负载参数的测量以及用户体验质量QoE的估计；根据所述无线电网络和业务负载参数对QoE的影响对所述无线电网络和业务负载参数进行排序(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥蒂洛，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：