用于接入和回傳的異構自組織網絡的制作方法
【專利說明】用于接入和回傳的異構自組織網絡
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年9月25日提交的、題為“多接入和回傳無線系統和方法(Mult1-Access and Backhaul Wireless Systems and Methods) ” 的美國臨時專利申請N0.61/705440的優先權，要求于2012年10月25日提交的、題為“用于具有回傳的無線基站的軟件定義聯網方法(Software Defined Networking Approach for Wireless BaseStat1n with Backhaul) ”的美國臨時專利申請N0.61/718503的優先權，要求于2012年11月13日提交的、題為“無線電網絡中基于位置的PCI選擇的新方法(Novel method oflocat1n based PCI select1n in rad1 networks) ”的美國臨時專利申請N0.61/725865的優先權，要求于2012年11月21日提交的、題為“使用S0N、UE位置和功率信息的動態頻率選擇(Dynamic Frequency Select1n Using SON，UE Locat1n and Power Informat1n)，，的美國臨時專利申請N0.61/729158的優先權，要求于2012年11月23日提交的、題為“由單一 Ran 對單一云節點進行動態發現(Dynamic Discovery of Un1-Cloud Node byUn1-Ran)”的美國臨時專利申請N0.61/729489的優先權，要求于2013年3月14日提交的、題為“針對網絡資源的自動接入和回傳角色切換(Automatic Access and BackhaulRole Switch for Networking Resources) ” 的美國臨時專利申請 N0.61/783193 的優先權，要求于2013年3月14日提交的、題為“動態更改基站操作參數的方法(Method ofDynamically Altering Operat1nal Parameters of a Base Stat1n)，，的美國臨時專利申請N0.61/784002的優先權，要求于2013年3月15日提交的、題為“針對無線電節點的開始序列和配置(Start-Up Sequence and Configurat1n for Rad1 Node)” 的美國臨時專利申請N0.61/793351的優先權，并且要求于2013年9月12日提交的、題為“用于接入和回傳的異構自組織網絡(Heterogeneous Self-Organizing Network for Access andBackhaul) ”的美國專利申請N0.14/024717的優先權，這些專利申請的全部內容通過引用被合并于此。
技術領域
[0003]本申請涉及在網狀通信網絡中執行自組織技術的系統和方法。本文所公開的自組織網絡(“SON”)模型具有對無線、網狀通信網絡進行自優化、自修復或自配置的能力。
【背景技術】
[0004]跟上消費者對無線通信網絡的需求的步伐所需的總的資本支出顯著增長。由于無線網絡變得越來越復雜且越來越無所不在，因此與建立、配設并且維護這些網絡相關聯的成本持續上升。這些成本持續上升的原因之一是建立、管理和維護這些網絡需要高水平技術。從網絡設計的初期階段直到確保可操作性的更加平凡的工作，技術熟練的人員在無線網絡的持續運作中扮演了重要角色。
[0005]最近，無線通信提供商已經開始使用自配置、自優化和自修復的SON技術將與網絡配設和維護相關聯的任務中的一些任務自動化。SON解決方案主要被實現在eNodeB的LTE接入部分或者中央管理節點內，但未被實現在eNodeB的回傳(backhaul)部分。eNodeB是LTE站中的組合無線電接口和無線電網絡控制器。
[0006]這些現有實現方式具有缺點，例如，因為當SON技術只出現在eNodeB層時，每個eNodeB對于整個網絡只有有限的視野。在大多數網絡中，eNodeB看不到網絡操作參數及其外部的環境狀況。因此，eNodeB在做出動態操作更改的能力方面通常有限。類似地，當中央管理節點實現SON技術時，傳統的流程涉及網絡管理節點向操作管理節點詢問在其操作控制下的任何eNodeB是否正經歷干擾。為了回答該問題，操作管理節點對在其控制下的eNodeB進行查詢。一旦它從在其管理下的每個eNodeB接收到所有的響應，則它對這些數據進行編譯并且做出關于它是否應該命令任意eNodeB更改操作參數的決定。
[0007]目前所采用的SON實現方式的類型主要關注自動配設和干擾抑制。在當前的部署中，網絡資源(例如，W1-Fi和3G/4G天線以及以太網鏈路)被配置為接入或回傳。一般地，該角色在產品的壽命期間是保持不變的。如果SON模塊可以被用來使得這些角色更加動態，則網絡可以更加靈活并且可以動態地配設它們自己，以克服網絡隔離并且最大化網絡效率。
[0008]在另一示例中，如果頻帶的某一部分具有被置于其上的發送功率限制，則網絡運營商通常不會使用該部分頻帶，因為為某些子信道或子載波頻率創建不同的功率簡檔(profile)具有挑戰性。通常在頻帶的一部分上設置限制以避免干擾。這些限制可以例如增加緩沖區、創建保護帶等。電子部件的頻帶性質使得難以使用靜態電子部件在該帶內對某些子載波頻率或子信道的功率進行控制。然而，如果SON技術可以被用于該場景，則可能從具有限制的頻帶獲取更多容量。
[0009]盡管鑒于SON當網絡中出現問題時降低解決問題的時間的能力和降低成本的能力，SON的概念明顯是具有吸引力的，但需要將SON的原理應用到更寬泛的無線通信協議、頻率范圍、接入和回傳等。類似地，期望通過以混合的方式在特定網絡內利用不同技術、協議、網絡路徑的各自優勢并且基于實時來設計能夠將不同技術、協議、網絡路徑等進行集成的SON模塊。此外，在節點比傳統網絡中更加自主的網狀網絡中，將SON能力添加到網狀拓撲也將增強這些網絡的性能。
【發明內容】
[0010]本申請公開了自組織網絡實施例，這些自組織網絡實施例可以被實現于異構網狀網絡中或空白頻段(white-space)網狀網絡中。在本文所描述的實施例中，處理器接收針對網狀網絡的環境狀況。處理器可能已經對環境狀況進行了測量，或者它可能已經從其他地方(例如，內部存儲的信息、鄰近節點、位于計算云中的服務器、網絡元件、用戶設備(“UE”)，等等)接收到了環境狀況。在接收到環境狀況之后，處理器對其進行評估，并且確定網狀網絡內的操作參數是否應該被更改以優化網絡性能。在對環境狀況進行評估之后，處理器對操作參數進行調整以創建對環境狀況的可觀測的更改。
[0011]在實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改。
[0012]在一些實施例中，從包括如下項的群組中選擇環境狀況:干擾測量、容量測量、頻譜效率測量、路由路徑、網絡擁塞測量、吞吐量測量、延時測量、覆蓋間隙、信噪比、服務質量測量、頻譜的可用部分、負載均衡測量、無線電承載利用率值、運行的異構網狀網絡的狀態、異構網狀網絡內的多RAT節點的狀態、關于多RAT節點的識別信息、異構網狀網絡內的有線連接的狀態、頻率限制、對鄰近多RAT節點的信號強度測量、加入異構網狀網絡的請求、或隱藏節點的存在性。
[0013]在其他實施例中，從包括如下項的群組中選擇環境狀況:多RAT節點識別號碼、存儲于多RAT節點中的軟件的識別號碼、安全參數、多RAT節點的位置、多RAT節點的配置證書(certificate)、操作頻率、或切換請求。在替代的實施例中，從包括如下項的群組中選擇環境狀況:從用戶設備到多RAT節點的距離(range)、用戶設備的行進方向、用戶設備的行進速度、用戶設備的信號強度、用戶設備的位置、存儲于用戶設備上的地圖應用、或操作信道。
[0014]在附加的實施例中，從包括如下項的群組中選擇操作參數:功率等級、信道、子信道、頻帶、子載波頻率、頻譜分配、接入配置、回傳配置、客戶端角色、服務器角色、自配置實例、路由路徑、IP地址、完全合格的域名、動態主機配置協議地址、網絡提供商配置、或異構網狀網絡內的參與狀態。
[0015]在另一實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是用來建立異構網狀網絡的請求，并且操作參數是動態主機配置協議。
[0016]在另一實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(c)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是用來加入異構網狀網絡的請求，并且操作參數是自配置實例、IP地址、接入配置或回傳配置。
[0017]在附加的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是異構網狀網絡內的有線連接的狀態，并且操作參數是回傳配置。
[0018]在另一實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是容量測量，并且操作參數是接入配置、回傳配置、網絡提供商配置、或頻帶。
[0019]在替代的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是容量測量、服務質量測量、或頻譜效率測量，并且操作參數是頻帶。
[0020]在附加的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是異構網狀網絡內的用戶設備的位置測量或信號強度測量，并且操作參數是信道、子信道、或子頻率載波。
[0021]在進一步實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是運行的異構網狀網絡的狀態，并且操作參數是客戶端角色或服務器角色。
[0022]在附加的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是隱藏節點的存在性，并且操作參數是信道。
[0023]在替代的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，環境狀況是第三方環境狀況或第三方操作參數。
[0024]在進一步實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，還包括更改操作參數。
[0025]在附加的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，其中，對環境狀況進行評估還包括如下步驟:(a)形成完全合格的域名(“FQDN”)，該FQDN具有被嵌入其中的位置；(b)查詢域名服務器(“DNS”)以確定是否存在范圍內的計算云服務器；(c)創建范圍內的至少一個計算云服務器的列表；(d)將FQDN與范圍內的至少一個計算云服務器的主機名稱進行匹配；(e)生成匹配值；以及(f)基于匹配值從范圍內的至少一個計算云服務器中選擇預期的計算云服務器。
[0026]在替代的實施例中，存在用于促進對異構網狀網絡內的操作參數進行自動調整的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改，還包括對預期的計算云進行認證。在該實施例的變體中，可以存在附加的實施例，該附加的實施例還包括生成用來確定預期的計算云是否應該被選擇的黑名單。
[0027]在附加的實施例中，存在一種非暫態計算機可讀存儲介質，該非暫態計算機可讀存儲介質在其上存儲包括指令的計算機程序，當這些指令被計算機系統運行時使得計算機系統執行如下操作，包括:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改。
[0028]在附加的實施例中，存在一種非暫態計算機可讀存儲介質，該非暫態計算機可讀存儲介質在其上存儲包括指令的計算機程序，當這些指令被計算機系統運行時使得計算機系統執行如下操作，包括:(a)接收針對異構網狀網絡的環境狀況；(b)將環境狀況存儲于存儲器中；(C)對環境狀況進行評估；以及(d)基于環境狀況來確定操作參數是否應該被調整，其中，對操作參數的調整對網絡產生外部可觀測的更改。
[0029]在附加的實施例中，存在用于確定UE是否應該將其服務從基站切換到多RAT節點的計算機實現方法，該方法包括如下步驟:(a)在多RAT節點處接收來自UE的信號，其中，該信號包含足以指示該UE在該多RAT節點的范圍內的信息；(b)從UE獲取啟發式信息，其中，從包括如下項的列表中選擇所述啟發式信息:通過第一時間間隔所行進的距離、通過第二時間間隔的平均速度、存儲于UE內的內部存儲器中的目的地、附近道路的速度限制測量、UE可能行進的可能方向、服務基站的信號強度測量、以及針對多RAT節點的信號強度測量；(c)創建UE的位置簡檔；⑷將該位置簡檔存儲于多RAT節點內的存儲器中