无线网络节点的分布式群集制造技术

本申请涉及一种算法，该算法将无线通信网络的接入点组织成群或群集，藉此一个群集包括一无线节点集合，该无线节点集合包括至少一个群集头和至少一个群集成员。已知算法依赖于网络节点以及多个群集在单个控制点处的状况的知识。因为异构网络是无规划的，所以此类知识可能无法容易地获得。因此需要能够在无需使多个群集上的数据收集集中化的情况下实现无线节点的分布式群集。这一问题在本申请中如下来解决：初始群集头CH被确定。通过邻居发现，每一节点加入一群集，从而成为群集成员。每一成员向其CH请求计算其自身的边际成本，边际成本是包括请求方成员的群集的成本函数值减去略去请求方成员的群集的成本函数值。一旦知道其自身的边际成本，该成员联系任何可用邻居群集，并且请求在它加入这一群集的情形中对边际成本的计算。这一边际成本(也被称为邻居边际成本)与自身边际成本作比较，并且如果这一边际成本更低，则该成员退出其当前群集并且加入该邻居群集。这些步骤由任何成员执行并且直到布局收敛于一稳定解。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本公开的各方面一般涉及无线通信系统，并且尤其涉及用于群集网络节点的装置系统和方法。无线通信网络被广泛部署以提供诸如电话、视频、数据、消息接发、广播等各种通信服务。通常为多址网络的此类网络通过共享可用的网络资源来支持多个用户的通信。此类网络的一个示例是UMTS地面无线电接入网(UTRAN)。UTRAN是被定义为通用移动电信系统(UMTS)的一部分的无线电接入网(RAN)，UMTS是由第三代伙伴项目(3GPP)支持的第三代(3G)移动电话技术。作为全球移动通信系统(GSM)技术的后继者的UMTS目前支持各种空中接口标准，诸如宽带码分多址(WCDMA)、时分-码分多址(TD-CDMA)、以及时分-同步码分多址(TD-SCDMA)。UMTS也支持增强3G数据通信协议(诸如高速分组接入(HSPA))，其向相关联的UMTS网络提供更高的数据传递速度和容量。高速上行链路分组接入(HSUPA)是在UMTS网络的上行链路上提供的数据服务。在包括广泛不同功率的基站的异构蜂窝无线系统中，基站可被宽泛地归类为“宏”蜂窝小区或小型蜂窝小区。毫微微蜂窝小区和微微蜂窝小区是小型蜂窝小区的示例。如本文所使用的，小型蜂窝小区意指通过具有显著地小于具有该小型蜂窝小区的网络中的每一宏蜂窝小区的发射功率来表征的蜂窝小区，例如低功率接入节点(诸如在3GPP技术报告(T.R.)36.932V12.1.0第4节(“引言”)中定义)。无线网络已经经历了小型蜂窝小区的不断增加。许多小型蜂窝小区在自组织基础上被部署并且与构成有规划的无线基础设施的宏蜂窝小区互连。最终，此类趋势可能造成对用于处置与核心网的协调的可缩放、分布式控制方案的需要，例如，使用包括小型蜂窝小区的控制节点分层结构的方案。此类方案可包括至少部分地由小型蜂窝小区群集成员之一控制的小型蜂窝小区的群集。群集小型蜂窝小区的方法当前依赖于网络节点以及多个群集在单个控制点处的状况的知识。因为异构网络是无规划的，所以此类知识可能无法容易地获得。因此需要能够在无需使多个群集上
的数据收集集中化的情况下实现无线节点的分布式群集。概述在详细描述中详细地描述了用于无线通信系统中的网络节点的分布式群集的方法、装置以及系统，并且以下概述了某些方面。本概述以及以下详细描述应当被解读为完整公开的补充部分，这些部分可能包括冗余的主题内容和/或补充的主题内容。任一节中的省略并不指示统合的应用中所描述的任何元素的优先级或相对重要性。各节之间的差异可能包括替换实施例的补充公开、附加细节、或者对相同实施例的使用不同术语的替换说明，如应当从相应公开显而易见的。在无线通信网络的一个或多个接入点中，一种用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的方法，其中群集中的每一者包括群集头(CH)和相关联的成员节点，该方法可包括：基于所定义的成本函数确定将接入点与相异AP群集中的每一者相关联的边际成本。该方法可进一步包括将该接入点与AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联。该方法可进一步包括迭代该确定和关联步骤，直到群集的成员关系和/或CH身份稳定化。该方法可进一步包括响应于确定群集状态的改变而重新发起该迭代或者替换地周期性地重新发起该迭代。在其它方面，该方法可进一步包括在该接入点处确定该接入点是否被指定为CH。对于其中该接入点未被指定为群集的CH的实施例，该方法可进一步包括由该接入点确定该接入点是否与任何群集相关联。在此类实施例中，该方法可进一步包括响应于确定该接入点不与任何群集相关联，标识与群集相关联的最近接入点，并且将该接入点与该群集相关联。在其它方面，确定边际成本可包括计算包括该接入点的群集的成本函数的第一值、排除该接入点的群集的成本函数的第二值，以及计算第一值与第二值之差。成本函数可基于以下各项中的一者或多者：群集的AP之间的切换频度、群集的AP之间的蜂窝小区间干扰、群集的AP之间的路径损耗、群集的AP之间的欧几里德距离、以及群集的AP处的蜂窝小区负载。在本方法的一方面，该接入点可向AP群集中的各个AP群集请求边际成本的相应各个值。另外，该接入点可以比较各个值，并且将其自身与AP群集中从其接收各个值中的最小值的一个AP群集相关联。在其中该接入点被指定为群集的CH的实施例中，该方法可进一步包括计算具有不同CH的各个配置的总群集成本，并且基于各配置中具有最低总成本的一个配置来指定新的CH节点。在此类实施例中，该方法可进一步包括将群集成员关系信息从该接入点转移至该新的CH节点。如同边际成本函数那样，总群集成本可基于以下各项中的一者或多者：群集的AP之间的切换频度、该群集的AP之间的蜂窝小区间干扰、该群集的AP之间的路径损耗、该群集的AP之间的欧几里德距离、以及该群集的AP处的蜂窝小区负载。在相关方面，可提供用于执行以上所概述的任何方法及方法的各方面的无线通信装备。一种装置可包括例如耦合至存储器的处理器，其中该存储器保存由处理器执行以使得该装置执行以上所述的操作的指令。此类装置的某些方面(例如，硬件方面)可由装备(诸如网络实体，例如，接入点、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、家用B节点、或其它小型蜂窝小区或B节点)来示例化。在一些方面，若干网络实体可以按照对等的方式交互式地操作以执行如本文所述的技术的各方面。类似地，可提供包括保持经编码指令的计算机可读存储介质的制品，这些指令在由处理器执行时使网络实体执行以上所概述的方法及方法的各方面。附图简述以下将结合附图来描述所公开的方面，提供附图是为了解说而非限定所公开的各方面，其中相似的标号标示相似的要素。图1A-B是解说无线通信系统中分别为未经群集节点和经群集节点的各方面的框图。图2是解说其中分布式群集可以被实施的异构无线通信系统的各方面的示意图。图3A-3E是解说迭代群集过程中在相继点处的网络节点的分布式群集的效果的概念图。图5-7是解说用于参与无线通信系统的网络节点的分布式群集的方法的各方面的流程图。图9是解说电信系统中与UE通信的B节点的各方面的框图，其中B节点被配置成用于参与无线通信系统的网络节点的分布式群集。图10是解说被配置成用于参与无线通信系统的网络节点的分布式群集的B节
点的进一步各方面的框图。详细描述现在参照附图描述各个方面。在以下描述中，出于解释目的阐述了众多具体细节以提供对一个或多个方面的透彻理解。但是显然的是，没有这些具体细节也可实践此(诸)方面。在一方面，无线通信系统的无线节点(例如小型蜂窝小区)被配置有实现无线节点的分布式(去集中化或自组织式)群集的功能性(例如，经由硬件、软件、固件或上述组合)。分布式群集方法和装置可以避免多个群集上的网络信息的集中化收集的需要，从而实现高效自主的群集形成。无线节点的分布式(自组织式)群集可基于群集状态的边际成本或总成本的比较，其中边际成本是指由群集成员关系的相关联改变导致的成本函数的改变，而总成本是指给定状态中的整个群集的成本函数的值。群集状态可以由各参数来确定，该参数诸如群集成员关系以及充当群集头的节点身份。在图1A中所示的未经群集系统100中，每一节点102、104、106、108一般独立于其相邻节点来动作，但各节点之间的协调也可以由外部节点的动作来启用，外部节点例如核心网1本文档来自技高网...

【技术保护点】
在无线通信网络的一个或多个接入点中，一种用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的方法，其中所述群集中的每一者包括群集头(CH)和相关联的成员节点，所述方法包括：基于所定义的成本函数来确定将接入点与相异AP群集中的每一者相关联的边际成本；以及将所述接入点与各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.31 US 14/170,4081.在无线通信网络的一个或多个接入点中，一种用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的方法，其中所述群集中的每一者包括群集头(CH)和相关联的成员节点，所述方法包括：基于所定义的成本函数来确定将接入点与相异AP群集中的每一者相关联的边际成本；以及将所述接入点与各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括迭代所述确定和相关联步骤，直到所述群集的成员关系稳定化。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于确定群集状态的变化来重新发起所述迭代。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括周期性地重新发起所述迭代。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括在所述接入点处确定所述接入点是否被指定为CH。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入点未被指定为群集的CH，并且所述方法进一步包括由所述接入点确定所述接入点是否与任何群集相关联。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括响应于确定所述接入点不与任何群集相关联，标识与群集相关联的最近接入点，并且将所述接入点与所述群集相关联。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述边际成本包括计算包括所述接入点的群集的成本函数的第一值、排除所述接入点的群集的成本函数的第二值，以及计算所述第一值与所述第二值之差。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成本函数基于以下各项中的一者或多者：群集的AP之间的切换频度、群集的AP之间的蜂窝小区间干扰、群集的AP之间的路径损耗、群集的AP之间的欧几里德距离、以及群集的AP处的蜂窝小区负载。10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接入点向AP群集中的各
\t个AP群集请求所述边际成本的相应各个值。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述接入点比较所述各个值，并且将其自身与AP群集中从其接收所述各个值中的最小值的一个AP群集相关联。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入点被指定为群集的CH，并且进一步包括计算具有不同CH的各个配置的总群集成本，并且基于各配置中具有最低总成本的一个配置来指定新的CH节点。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括将群集成员关系信息从所述接入点转移至所述新CH节点。14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述总群集成本基于以下各项中的一者或多者：群集的AP之间的切换频度、所述群集的AP之间的蜂窝小区间干扰、所述群集的AP之间的路径损耗、所述群集的AP之间的欧几里德距离、以及所述群集的AP处的蜂窝小区负载。15.一种用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的装置，其中所述群集中的每一者包括群集头(CH)和相关联的成员节点，所述装置包括耦合至至少一个处理器的存储器，所述存储器保持在由所述至少一个处理器执行时使得所述装置执行以下操作的指令：基于所定义的成本函数来确定将接入点与相异AP群集中的每一者相关联的边际成本；以及将所述接入点与各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联。16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·塞勒比，S·达斯，I·黄，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US