КООРДИНАЦИЯ ОПЕРАЦИЙ САМООПТИМИЗАЦИИ В САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ СЕТИ
COORDINATION OF SELF-OPTIMISATION OPERATIONS IN SELF-ORGANISING NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления настоящего изобретения, в общем, относятся к области передачи данных и, более конкретно, к координации операций самооптимизации в самоорганизующейся сети (“SON”).
Уровень техники
Представленное здесь описание предшествующего уровня техники предназначено для общего представления контекста раскрытия. Работа упомянутых в настоящее время авторов изобретения, в той степени, в какой она описана в разделе "Уровень техники", а также аспекты описания, которые, в противном случае, нельзя квалифицировать, как предшествующий уровень техники во время подачи, ни прямо, ни косвенно, не были приняты, в качестве предшествующего уровня техники в отношении настоящего раскрытия. Если только другое не будет указано здесь, подходы, описанные в этом разделе, не являются предшествующим уровнем техники для формулы изобретения в настоящем раскрытии, и не приняты, как предшествующий уровень техники путем включения в этот раздел.
Узлы доступа к беспроводной сети ("WNAN"), такие как базовые станции, выполненные с возможностью работы в соответствии со стандартом IEEE 802.16, IEEE Std. 802.16-2009, опубликованным 29 мая 2009 г. ("WiMAX"), или развернутые узлы В ("eNB"), выполненные с возможностью работы в соответствии с программой долгосрочного развития 3GPP ("LTE"), Выпуск 10 (март 2011 г.) ("LTE"), могут работать во взаимодействии с другими WNAN для формирования самоорганизующейся сети ("SON").
WNAN могут быть сконфигурированы для выполнения операций самооптимизации. Эти операции самооптимизации могут быть направлены на проблемы, такие как пробелы в зоне охвата, слабое покрытие зоны охвата, несоответствие зон охвата восходящего и нисходящего каналов передачи данных и т.д. WNAN могут получать данные (например, результаты измерений, выполненные оборудованием пользователя, результаты измерения рабочих характеристик, данные отслеживания и т.д.) из различных источников, таких как беспроводные устройства (например, оборудование пользователя в LTE). Эти данные могут быть проанализированы, и конфигурационные параметры, ассоциированные с одной или больше WNAN, могут быть отрегулированы автоматически для улучшения характеристик сети, зоны охвата и/или пропускной способности, и/или уменьшения упомянутых выше проблем.
Операции самооптимизации могут включать в себя, но не ограничены этим, балансировку нагрузки, оптимизацию рабочих характеристик передачи абонента, оптимизацию зоны охвата и пропускной способности ("ССО"), уменьшение взаимных помех между сотами, оптимизацию параметра радиопередачи/транспортирования, администрирование экономией энергии ("ESM") и т.д. Операции ESM, например, могут быть выполнены для обеспечения отключения определенных в WNAN, которые переводят соты в SON в течение интервалов времени за пределами пикового трафика (например, в середине ночи), например, для экономии энергии, и могут привести к тому, что другие WNAN в многосотовой сети компенсируют отключение этих WNAN. Функции самооптимизации могут выполняться независимо от WNAN или другими сетевыми устройствами. Однако могут возникать конфликты, когда две или больше операции самооптимизации пытаются настроиться на параметр конфигурации WNAN с возникновением конфликта.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления будут понятны из следующего подробного описания, совместно с приложенными чертежами. Чтобы способствовать этому описанию, одинаковыми номерами ссылочных позиций обозначены одинаковые структурные элементы. Варианты осуществления представлены в виде примера, а не в качестве ограничения чертежей на приложенных чертежах.
На фиг. 1 схематично показан пример самоорганизующейся сети ("SON") узлов доступа беспроводной сети ("WNAN"), работающей во время пикового трафика, в соответствии с различными вариантами осуществления.
На фиг. 2 схематично показана SON в качестве примера WNANs по фиг. 1, работающая во время непикового трафика, в соответствии с различными вариантами осуществления.
На фиг. 3, в качестве примера, схематично представлен способ, который может быть выполнен WNAN, в соответствии с различными вариантами осуществления.
На фиг. 4 схематично представлено вычислительное устройство, которое может быть выполнено с возможностью реализации раскрытых технологий, в соответствии с различными вариантами осуществления.
Подробное описание изобретения
В следующем подробном описании изобретения делается ссылка на приложенные чертежи, которые формируют его часть, в котором одинаковыми номерами обозначены одинаковые части во всем описании, и в которые представлены в качестве иллюстративных вариантов осуществления, которые могут быть выполнены на практике. Следует понимать, что могут использоваться другие варианты осуществления, и могут быть воплощены структурные или логичные изменения. Поэтому, следующее подробное описание изобретения не следует рассматривать в ограничительном смысле.
Различные операции могут быть описаны, как множество дискретных действий или операций, по очереди, с таким подходом, который является наиболее полезным для понимания заявленного предмета изобретения. Однако порядок описания не следует рассматривать, как подразумевающий, что эти операции обязательно зависят от порядка. В частности, эти операции могут не быть выполнены в порядке представления. Описанные операции могут быть выполнены в другом порядке, кроме описанного варианта осуществления. Различные дополнительные операции могут быть выполнены, и/или описанные операции могут быть исключены в дополнительных вариантах осуществления.
С целью настоящего раскрытия, фраза "A и/или B" означает (A), (B) или (A и B). С целью настоящего раскрытия, фраза "A, B, и/или C" означает (A), (B), (C), (A и B), (A и C), (B и C) или (A, B и C).
В описании может использоваться фраза "в варианте осуществления" или "в вариантах осуществления," каждая из которых может относиться к одному или больше таких же или разных вариантов осуществления. Кроме того, термины "содержащий", "включающий в себя", "имеющий" и т.п., используемые в отношении вариантов осуществления настоящего раскрытия, являются синонимами.
Используемый здесь термин "модуль" может относиться к следующему: может представлять собой часть или может включать в себя специализированную интегральную схему ("ASIC"), электронную схему, процессор (совместно используемый, специализированный или группу) и/или запоминающее устройство (совместно используемое, специализированное или группу), которое включает в себя одно или больше программных средств или встроенных программ, схему комбинационной логики, и/или другие соответствующие компоненты, которые обеспечивают описанную функцию. Используемый здесь термин "воплощенный в компьютере способ" может относиться к любому способу, выполняемому одним или больше процессорами, компьютерной системой, имеющей один или больше процессоров, мобильным устройством, таким, как смартфон (который может включать в себя один или больше процессоров), планшетным компьютером, переносным компьютером, настольным компьютером, игровой консолью и т.д. Используемый здесь термин "самооптимизация" относится к любой успешной или неуспешной попытке улучшения рабочей характеристики, включающей в себя, как относительную, так и абсолютную оптимизацию.
Пример самоорганизующейся сети ("SON") 10 для узлов 12 доступа к беспроводной сети ("WNAN") показан на фиг. 1, которая работает во время ситуации пикового трафика. Каждая WNAN 12 в SON 10 обеспечивает соту 14, к которой одно или больше беспроводных устройств (не показаны), такие как мобильные абоненты ("MS") или устройство оборудования пользователя ("UE"), могут подключаться по беспроводному каналу. Соты 14, предусмотренные во WNAN 12, вместе формируют многосотовую сеть. В различных вариантах осуществления WNAN может представлять собой базовую станцию ("BS"), выполненную с возможностью работы в соответствии с WiMAX. В других вариантах осуществления WNAN 12 может представлять собой развернутый Узел В ("eNB"), выполненный с возможностью работы в развернутой универсальной сети наземного радиодоступа ("e-UTRAN") в соответствии с LTE, или другими типами WNAN. На фиг. 1 трафик может находиться на пиковом значении или близко к пику, и, таким образом, каждая из WNAN 12, показанная на фиг. 1, может работать в состоянии без сохранения энергии ("NO ES"), для обеспечения сот 14, с которыми может соединяться большое количество беспроводных устройств.
Однако, в течение не пиковых часов, меньшее количество беспроводных устройств может соединяться с многосотовой сетью 14. В соответствии с тем, как показано на фиг. 2, WNAN 12 могут выполнять различные операции администрирования, связанные с экономией энергии ("ESM"), например, во взаимодействии, для эффективного сбережения энергии. Например, операции ESM, выполняемые WNAN 12 на периметре, могут включать в себя переход в состояние экономии энергии (обозначено, как "ES включено" на фиг. 2). В разных вариантах осуществления WNAN 12 в состоянии экономии энергии больше могут не обеспечивать соту 14 и могут быть отключены в некотором другом типе состояния пониженной мощности.
Центральная WNAN 12 может выполнять другие операции ESM, для регулирования его параметров конфигурации, для обеспечения зоны охвата для соседних сот 14, так, чтобы обеспечивать возможность отключения расположенных на периметре WNAN 12. Например, центральная WNAN 12 может работать в состоянии компенсации экономии энергии (обозначено, как "КОМПЕНСАЦИЯ ES"). В этом состоянии, центральная WNAN 12 может обеспечивать одну соту 16, которая может использоваться беспроводными устройствами, которые обычно использовали бы одну из соседних сот 14 во время пикового трафика.
Другие операции самооптимизации, выполняемые по множеству других причин, могут регулировать параметры конфигурации WNAN, такой как центральная WNAN 12 на фиг. 2, таким образом, чтобы возникали конфликты в связи с тем, как параметры конфигурации регулируются операцией ESM. Например, операция зоны охвата и оптимизация пропускной способности ("ССО") могут регулировать параметр конфигурации определенным образом для обеспечения лучшего охвата для беспроводных устройств в определенной области. Операция ESM может регулировать тот же конфигурационный параметр другим образом, например, отключать его. Такие регулировки параметра конфигурации могут вступать в конфликт.
В соответствии с этим, в различных вариантах осуществления, WNAN может быть выполнена с возможностью координирования множества операций самооптимизации для уменьшения конфликтов между изменениями конфигурационных параметров WNAN, вызванных операциями самооптимизации. Эти операции самооптимизации могут включать в себя, но не ограничены этим, балансировку загрузки, оптимизацию рабочих характеристик при передаче абонента, ССО, уменьшение взаимных помех между сотами, оптимизацию параметра радиопередачи/транспортирования, ESM и т.д. "Параметры конфигурации" WNAN могут включать в себя, но могут не быть ограничены этим, мощность передачи по нисходящему каналу ("DL Tx"), наклоном антенн, азимутами антенны и т.д.
На фиг. 3 представлен примерный способ 300, который может быть выполнен WNAN, такой как WNAN 12 по фиг. 1 или 2, для координации множества операций самооптимизации, для исключения конфликтов. В этом примере представлены две операции самооптимизации, ССО 302 и ESM 304. Однако это не означает ограничение, и более чем две операции самооптимизации могут быть избирательно скоординированы для исключения конфликтов при изменении параметров конфигурации. Кроме того, такие операции самооптимизации могут включать в себя другие типы операций самооптимизации; ССО и ESM используются на фиг. 3 только для иллюстрации.
В различных вариантах осуществления, в блоке 306, ССО могут быть инициированы различными событиями. Например, WNAN 12, такая как eNB или базовая станция, может анализировать данные, принятые из различных источников (например, беспроводных устройств), и определять, что пропускная способность и/или зона охвата могут быть улучшены, если изменить один или больше параметров конфигурации WNAN 12.
В блоке 308 WNAN 12 может выполнять элементарный тест и устанавливать команду на двоичном семафоре 310 (например, сохраненном в запоминающем устройстве WNAN 12) для определения, находится ли семафор в фиксированном состоянии. Например, двоичный семафор может быть установлен в фиксированном состоянии, и его предыдущее значение (фиксированное блокированное или нефиксированное состояние) может быть возвращено, как обозначено стрелкой "ЗНАЧЕНИЕ СЕМАФОРА". В блоке 312 такое предыдущее значение может быть проанализировано. В других вариантах осуществления, если предыдущее значение двоичного семафора 310 зафиксировано, это может обозначать, что другая операция самооптимизации, такая как ESM 304, зафиксировала семафор, только что отрегулировала, регулирует в настоящее время или скоро отрегулирует один или больше параметров конфигурации WNAN 12. В таком случае способ 300 может повторяться от инициирования операции ССО, до тех пор, пока двоичный семафор 310 не станет разблокированным. Например, как показано стрелкой "ОЖИДАТЬ" на фиг. 3, способ 300 может возвращаться назад и выполнять повторное тестирование и сброс двоичного семафора 310 до тех пор, пока команда тестирования и установки не вернет предыдущее значение, которое обозначает, что семафор был разблокирован (например, другим процессом).
Если в блоке 312 предыдущее состояние двоичного семафора 310 определяют, как разблокированное, тогда способ 300 может перейти к блоку 314, и может быть определено, находится ли WNAN 12 в настоящее время в состоянии компенсации экономии энергии (также называется здесь состоянием "КОМПЕНСАЦИИ ES"). Если WNAN 12 в настоящее время находится в состоянии КОМПЕНСАЦИИ ES, тогда WNAN 12 может потребовать инициировать ССО, поскольку она в настоящее время расширяет зону охвата (например, как показано на фиг. 2), для компенсации других отключенных сот. В таком случае ССО может не быть инициирована, и способ 300 может перейти обратно к началу (например, к ожиданию ССО или ESM, которые должны быть инициированы). Однако, если WNAN 12 в настоящее время не находится в состоянии КОМПЕНСАЦИИ ES, тогда в блоке 316, WNAN может инициировать ССО, и затем разблокировать семафор в блоке 317.
Способ 300 может включать в себя другой путь, который начинается в блоке 320, когда инициируется операция ESM. Операция ESM может быть инициирована в разных случаях. Например, операция ESM может быть инициирована в одной или больше WNAN 12 во время перехода от пикового трафика (например, показан на фиг. 1) к непиковому трафику (например, показан на фиг. 2). Например, операция ESM может быть инициирована в находящейся на периметре WNAN 12, для обеспечения перехода их в состояние экономии энергии. Аналогично, операция ESM может быть инициирована на центральной WNAN 12, для обеспечения охвата ею соседних сот 14, для компенсации отключения находящейся на периметре WNAN 12.
В блоке 322 двоичный семафор 310 может быть протестирован и может быть установлен, например, с помощью WNAN. Аналогично блоку 308, двоичный семафор 310 может быть установлен в блокированное состояние, и его предыдущее значение (например, блокированное или неблокированное состояние) может быть возвращено. Если в блоке 324 предыдущее значение было заблокировано, тогда способ 300 может отказаться от инициирования операции ESM, пока двоичный семафор не будет разблокирован (например, как показано стрелкой "ОЖИДАТЬ").
Если предыдущее значение двоичного семафора 310 было разблокировано, тогда способ 300 может перейти к блоку 326, и операция ESM может быть инициирована. Например, на фиг. 3, операция ESM в блоке 326 может привести к тому, чтобы обеспечить ввод WNAN в состояние экономии энергии, или в состояние КОМПЕНСАЦИИ ES.
В блоке 328 может быть определено, находится ли WNAN в состоянии КОМПЕНСАЦИИ ES. Если это так, тогда способ 300 может перейти обратно к началу (например, обратно к блоку 304). Однако если определяют, что WNAN находится в СОСТОЯНИИ ЭКОНОМИИ ЭНЕРГИИ, тогда в блоке 330 двоичного семафора 310 может быть разблокирован, после чего может закончиться способ 300 (например, из-за отключения WNAN).
На фиг. 4 показано вычислительное устройство 400, в соответствии с различными вариантами осуществления. В вычислительном устройстве 400 размещена печатная плата ("РСВ") 402. РСВ 402 может включать в себя множество компонентов, включая в себя, но без ограничения процессор 404 и, по меньшей мере, одну микросхему 406 передачи данных. Процессор 404 может быть физически и электрически соединен с РСВ 402. В разных вариантах осуществления, по меньшей мере, одна микросхема 406 передачи данных также может быть физически и электрически соединена с РСВ 402. В дополнительных вариантах осуществлении микросхема 406 передачи данных может представлять собой часть процессора 404.
В зависимости от его варианта применения вычислительное устройство 400 может включать в себя другие компоненты, которые могут быть или могут не быть физически и электрически соединены с РСВ 402. Эти другие компоненты включают в себя, но без ограничения, энергозависимое запоминающее устройство (например, динамическое оперативное запоминающее устройство 408, также - называемое "DRAM"), энергонезависимое запоминающее устройство (например, постоянное запоминающее устройство 410, также называемое "ROM"), один или больше семафоров 411 (которые в некоторых вариантах осуществления расположены в разных запоминающих устройствах), запоминающее устройство 412 типа флэш, графический процессор 414, цифровой сигнальный процессор (не показан), криптопроцессор (не показан), набор 416 микросхем, антенну 418, дисплей (не показан), дисплей 420 с сенсорным экраном, контроллер 422 сенсорного экрана, аккумуляторную батарею 424, аудиокодек (не показан), видеокодек (не показан), усилитель 426 мощности, устройство 428 системы глобальной навигации ("GPS"), компас 430, акселерометр (не показан), гироскоп (не показан), громкоговоритель 432, камеру 434 и устройство объемного накопителя информации (такое как привод жесткого диска, привод твердотельного устройства, компакт-диск ("CD"), цифровой универсальный диск ("DVD")) (не показан) и т.д.
В различных вариантах осуществления энергозависимое запоминающее устройство (например, DRAM 408), энергонезависимое запоминающее устройство (например, ROM 410), запоминающее устройство 412 типа флэш и устройство объемного накопителя могут включать в себя программные инструкции, выполненные с возможностью обеспечения их выполнения вычислительным устройством 400, в ответ на исполнение процессором (процессорами) 404, всех или выбранных аспектов способа 300.
Микросхема 406 передачи данных может обеспечивать кабельную и/или беспроводную передачу данных для передачи данных в и из вычислительного устройства 400. Термин "беспроводный" и его производные может использоваться для описания цепей, устройств, систем, способов, технологий, каналов передачи данных и т.д., которые могут выполнять обмен данными через использование модулированного электромагнитного излучения через не являющуюся твердотельной среду. Этот термин не подразумевает, что ассоциированные устройства не содержат какие-либо провода, хотя в некоторых вариантах осуществления они могут не содержать их. Микросхема 406 передачи данных может быть воплощена для любого количества беспроводных стандартов или протоколов, включая в себя, но без ограничений Wi-Fi (семейство IEEE 802.11), WiMAX (семейство IEEE 802.16), IEEE 802.20, долгосрочное развитие ("LTE"), Ev-DO, HSPA+, HSDPA+, HSUPA+, EDGE, GSM, GPR, CDMA, TDMA, DECT, Bluetooth, их производные, а также любые другие беспроводные протоколы, которые обозначены, как 3G, 4G, 5G и следующие после них. Вычислительное устройство 400 может включать в себя множество микросхем 406 передачи данных. Например, первая микросхема 406 передачи данных может быть специализированной для беспроводной передачи данных на коротком расстоянии, такой как Wi-Fi и Bluetooth, и вторая микросхема 406 передачи данных может быть специализирована для беспроводных передач данных на более длинном расстоянии, таком как GPS, EDGE, GPR, CDMA, WiMAX, LTE, Ev-DO и другие.
Процессор 404 вычислительного устройства 400 может включать в себя кристалл с интегральной схемой, упакованный внутри процессора 404. В разных вариантах осуществления кристалл интегральной схемы процессора 404 может включать в себя одно или больше устройств, таких как транзисторы или металлические взаимные соединения, которые сформированы для того, чтобы способствовать координации операций самооптимизации, используя одну или больше технологий, описанных здесь. Термин "процессор" может относиться к любому устройству или части устройства, которое обрабатывает электронные данные из регистров и/или запоминающего устройства, для преобразования этих электронных данных в другие электронные данные, которые могут быть сохранены в регистрах и/или в запоминающем устройстве.
Микросхема 406 передачи данных может также включать в себя кристалл интегральной схемы, упакованный в микросхеме 406 передачи данных. В разных вариантах осуществления кристалл интегральной схемы для микросхемы 406 передачи данных может включать в себя одно или больше устройств, таких как транзисторы или металлические взаимные соединения, которые сформированы с тем, чтобы способствовать координации операций самооптимизации, используя одну или больше описанных здесь технологий.
В разных вариантах осуществления вычислительное устройство 400 может представлять собой переносной компьютер, сетевой компьютер, ноутбук, ультрабук, смартфон, планшетный компьютер, карманный персональный компьютер ("PDA"), ультрамобильный персональный компьютер, мобильный телефон, настольный компьютер, сервер, принтер, сканер, монитор, телевизионную приставку, модуль управления для развлечений, цифровую камеру, портативный музыкальный проигрыватель или цифровое устройство видеозаписи. В дополнительных вариантах осуществления вычислительное устройство 400 может представлять собой любое другое электронное устройство, которое обрабатывает данные.
В следующих параграфах описаны примеры различных вариантов осуществления. В разных вариантах осуществления множество операций самооптимизации, включая в себя операцию администрирования экономией энергии и операцию оптимизации пропускной способности и зоны охвата, могут быть скоординированы для уменьшения конфликтов между изменениями параметров конфигурации узла доступа беспроводной сети, вызванными операциями самооптимизации.
В различных вариантах осуществления операция администрирования экономией энергии может регулировать параметры конфигурации во время за пределами пика, для обеспечения зоны охвата соседних сот, для размещения отключения узлов доступа беспроводной сети в соседних сотах. В различных вариантах осуществления операция администрирования экономией энергии может приводить к тому, что узел доступа беспроводной сети будет входить в состояние экономии энергии или в состояние компенсации экономии энергии. В разных вариантах осуществления изменения параметров конфигурации, вызванные операцией оптимизации пропускной способности и зоны охвата или другими операциями самооптимизации, могут включать в себя изменения мощности передачи по нисходящему каналу передачи, изменения наклона антенны или изменения азимута антенны.
В разных вариантах осуществления множество операций самооптимизации может быть скоординировано, используя семафор. В разных вариантах осуществления может быть детектировано, что происходит инициирование операции самооптимизации, и может быть определено, находится ли семафор в заблокированном или незаблокированном состоянии перед инициированием операции самооптимизации. В разных вариантах осуществления элементарный тест и набор команд могут быть выполнены для определения, находится ли семафор в заблокированном или незаблокированном состоянии. В разных вариантах осуществления, в случае, когда определяют, что семафор находится в заблокированном состоянии, алгоритм самооптимизации может не быть инициирован.
Считываемый компьютером носитель информации (включая в себя энергонезависимый считываемый компьютером носитель информации), способы, системы и устройства для выполнения описанных выше технологий представляют собой иллюстративные примеры раскрытых здесь вариантов осуществления.
Хотя определенные варианты осуществления были представлены и описаны здесь с целью описания, широкое разнообразие альтернативных и/или эквивалентных вариантов осуществления или вариантов осуществления, рассчитанных для достижения тех же целей, могут быть представлены вместо показанных и описанных вариантов осуществления. Данная заявка предназначена для охвата любых адаптаций или вариаций описанных здесь вариантов осуществления. Поэтому, очевидно предполагается, что описанные здесь варианты осуществления могут быть ограничены только формулой изобретения и ее эквивалентами.