CN101371596A - 在多波段系统中穿过载波接缝时均衡负载的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于穿过载波接缝(108)时均衡负载的方法和系统。所述方法包括在通信设备(106)中产生候选载波列表(210)。所述候选载波列表包括来自多波段蜂窝网络区域中至少两个波段的载波。所述方法进一步包括通过载波选择从候选载波列表中选择波段。从该波段的载波中选择载波。然后通信设备连接到所选载波。

Description

在多波段系统中穿过载波接缝时均衡负载的方法和系统

相关应用及背景技术

当今，蜂窝网络随着通信设备移动性的增加而迅速改变。通信设备自身有多种特点，并在日常活动中为用户提供辅助。进一步，通信设备现在能够在多波段蜂窝网络中操作。多波段蜂窝网络中的波段的例子包括在美国的800MHz码分多址(CDMA)波段，在日本的800MHzCDMA波段，2.1GHz CDMA波段，和1900MHz个人通信服务(PCS)波段。由于在多波段蜂窝网络中穿过多个波段的通信设备数目的增加，从而使网络负载增加。为了在多波段蜂窝网络中的多个区域的所有波段之间均匀分配网络负载，需要进行负载均衡。

在多波段蜂窝网络中，通信设备在不同的频段获得载波。特定波段中的载波对应通信设备工作的特定频率。当通信设备的用户行进穿过某些区域时，通信设备可能穿过载波接缝。这意味着通信设备可能与一个多波段蜂窝网络失去联系，并且不得不与第二多波段蜂窝网络连接。例如，当在用户行进到不同的城市，或者从农村地区移动到到城市地区时，都可能发生上述情况。默认的，当前通信设备连接第二多波段蜂窝网络中的相同波段。例如，如果通信设备连接到第一多波段蜂窝网络的2.1GHz CDMA波段，它就连接到第二多波段蜂窝网络的相同波段。然后该波段可能会过载，虽然第二多波段蜂窝网络中的其他波段仍未被充分利用。

在一种已知的用于负载均衡方法中，当通信设备连接的第二多波段蜂窝网络的波段发生拥塞的情况下，向通信设备发送消息以使其尝试连接到另外一个波段。然而，该消息仅在所述波段已经过载时才被发送。过载将会导致呼叫连接失败和正在进行的呼叫断开。进一步，在当前的多波段蜂窝网络中，负载分配仅在基础结构系统中实现。因此，对负载均衡方法的任何改变都要求对所有基础结构系统中的软件进行改变。此外，在基础结构层面上的负载均衡会影响大量的通信设备，从而导致在目标波段的拥塞。

附图说明

通过实例对本发明进行说明，并且本发明不仅仅限于附图，在所述附图中相似的标记代表类似的元素，其中：

图1为代表性说明依据本发明的示范性实施例的多波段蜂窝网络的方框图。

图2为代表性说明依据本发明的另一个示范性实施例的通信设备的方框图。

图3为代表性说明依据本发明的又一个示范性实施例的执行哈希运算以选择载波的通信设备子系统的方框图。

图4为代表性说明依据本发明的示范性实施例，用于描述在多波段蜂窝网络中穿过载波接缝时用于均衡负载的方法的流程图。

图5为代表性说明依据本发明的另一个示范性实施例，用于描述在多波段蜂窝网络中穿过载波接缝时用于均衡负载的方法的流程图。

熟练的技术人员会知道在附图中显示的元素只是经过简单和清楚的说明，因而没有必要按照其比例画出。例如，附图中的一些元素的尺寸相对于其他元素可以被放大以帮助提高对本发明实施例的理解。

具体实施方式

在详细描述依据本发明、在多波段系统中穿过载波接缝时用于均衡负载的特定方法和系统之前，应当注意到，本发明主要存在于和多波段系统中的用于均衡负载的方法和系统有关的方法步骤和装置组件的组合内。相应的，装置组件和方法步骤使用附图中合适的常规符号表示，仅仅给出和理解本发明有关的特定细节，以便通过从此处说明中获益的本领域普通技术人员能很容易得知的技术细节不使本公开变得模糊。

在本文中，诸如第一和第二等的关系术语可以仅仅用于区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而没有必须要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的关系或次序。术语“包含”，“包括”，或任何其他的变化，都是旨在包括非排他性的概括，以便包含元素列表的过程、方法、产品或装置不仅仅包括这些元素，而且也包含没有明确列出的或所述过程、方法、产品或装置所固有的其他元素。当元素之前为“包含一个...”时，如果没有更多的限制，则不排除包括该元素的过程、方法、产品或装置中存在的其他相同的元素。

依据本发明的实施例，公开了一种能在多波段系统中操作的通信设备。该通信设备包括收发信机，存储器，哈希模块和处理器。收发信机用于检测通信设备何时移动穿过载波接缝。存储器存储候选载波列表。候选载波列表包括来自多波段系统中的至少两个波段的载波。哈希模块用于在存储于存储器中的候选载波列表上对通信设备的特定属性执行至少一个哈希运算。然后处理器根据所述至少一个哈希运算的输出从候选载波列表中选择载波。

依据本发明的另一个实施例，公开了一种用于在多波段系统中穿过载波接缝时的负载均衡方法。为了均衡负载，在通信设备中产生一个候选载波列表。该候选载波列表包括来自多波段系统的至少两个波段的载波。在产生候选载波列表后，从候选载波列表中通过载波选择而选择一个波段。进一步，通信设备连接到该波段中的载波。

依据本发明的又一个实施例，公开了一种用于在多波段系统中穿过载波接缝时均衡负载方法。该方法包括在通信设备中产生候选载波列表，其中候选载波列表包括来自多波段系统中的至少两个波段的载波。对通信设备的特定属性执行多个哈希运算。基于多个哈希运算通过载波选择从候选载波列表中选择波段。然后通信设备连接到所选的波段中的载波。

图1代表性说明了本发明的各个实施例可在其中操作的环境的方框图。图1中示出了第一多波段系统102和第二多波段系统104。多波段系统102在第一区域提供电信服务。类似的，多波段系统104在第二区域提供电信服务。例如，多波段系统102可以在乡村区域提供服务，而多波段系统104可以在城市区域提供服务。通信设备106可以在两个区域中连接到多波段系统102和104中的波段，并通过其进行通信。通信设备106能从乡村地区移动到城市地区，并且连接到多波段系统104中的波段。通信设备106从多波段系统102断开并连接到多波段系统104的点被称为载波接缝108。因此，载波接缝108提供了两个区域之间的接口。多波段系统104包括两个波段，即波段1和波段2。每一个波段包括多个载波。波段中的载波对应于通信设备在其上接收和发射数据的频率。由于在城市地区通信设备的密度很可能更高，因此多波段系统104相对于多波段系统102提供更多的信道。如图1所示，多波段系统104具有两个波段，包含七个载波，即1-1，1-2，1-3，1-4，2-1，2-2和2-3。尽管本发明的各个实施例关于两个多波段系统来阐明，应当明白当仅有一个通信网络为多波段系统，并且通信设备106进入到该多波段系统时，这些实施例仍然能够实现。

图2代表性说明了依据本发明的示范性实施例的通信设备106的方框图。通信设备106能够行进穿过载波接缝108并与多波段蜂窝网络104连接。通信设备106包括收发信机202，处理器204，存储器206和哈希模块208。收发信机202检测通信设备106何时移动穿过载波接缝108并需要与多波段系统104连接。通信设备106可以要求多波段系统104提供在每一个波段中的可用载波的列表。一旦获得来自多波段系统104的每一个波段的载波的列表，通信设备106就创建候选载波列表210。候选载波列表210包括通信设备106可连接的多波段系统104的波段中的所有可用的载波。因此，由通信设备106生成的候选载波列表210包括在多波段系统104的两个波段中的可用载波。存储器206存储候选载波列表210。哈希模块208能够对通信设备的特定属性执行多个哈希运算。基于多个哈希运算，从候选载波列表210中选择载波。通信设备的特定属性的例子包括但不限于，电子序列号(ESN)、国际移动订户身份(IMSI)、国际移动设备身份(IMEI)号码和移动身份号码(MIN)。

处理器204指示通信设备106连接到基于哈希模块208的结果选择的载波。处理器204可以是嵌入在通信设备106中的微处理器或ASIC(专用集成电路)。

图3代表性说明了依据本发明示范性实施例，示出了最终载波2-1的选择的框图。通信设备106在存储器206中存储候选载波列表210。哈希模块208在候选载波列表210上执行第一哈希运算，运算的结果为波段2中的载波2-2。在由第三代合作伙伴项目2(3GPP2)公布的、题为“Upper Layer(Layer 3)Signaling Standard for cdma 2000 SpreadSpectrum System(用于cdma2000扩频系统的上层(层3)信令标准)”的CDMA2000标准文件中的D版本的第2-621页，描述了示范性哈希运算。哈希模块208然后在波段2的载波列表上执行第二哈希运算，从而选择出最终载波2-1。而后通信设备106连接最终载波2-1并通过最终载波2-1开始进行通信。

图4代表性说明了依据本发明示范性实施例，描述了穿过载波接缝时用于均衡负载的方法的流程图。载波接缝提供第一区域和第二区域之间的接口。第二区域具有多波段通信系统。在该通信系统中的每一个波段具有至少一个载波。通信设备能够连接到多波段通信系统中的至少两个波段。在步骤402，在通信设备中生成候选载波列表。在本发明的实施例中，构成候选载波列表一部分的载波列表是从多波段通信系统的至少两个波段获得的。在步骤404，通过载波选择从候选载波列表中选择波段。依据本发明的实施例，载波选择包括对通信设备的特定属性执行第一哈希运算。通信设备的特定属性的例子包括但不限于，电子序列号(ESN)、国际移动订户身份(IMSI)、国际移动设备身份(IMEI)号码和移动身份号码(MIN)。第一哈希运算可以是现有的载波选择过程，所述过程被记录在由第三代合作伙伴项目2(3GPP2)公布的、题为“Upper Layer(Layer 3)Signaling Standard forcdma2000 Spread Spectrum System(用于cdma2000扩频系统的上层(层3)信令标准)”的CDMA2000标准文件中的D版本的第2-621页。在步骤406，通信设备连接到从步骤404中选出的波段中选择的载波。在本发明的实施例中，通过对通信设备的特定属性执行第二哈希运算，以从步骤404选出的波段中获得的载波中选择载波，从而选择通信设备连接的载波。第二哈希运算与第一哈希运算相似。然而，第二哈希运算是从选出的波段中获得的载波中选定载波，而第一哈希运算则是从与通信设备可以连接的所有载波中选择波段。

图5代表性说明了依据本发明的另一个示范性实施例，描述了穿过载波接缝时用于均衡负载的方法的流程图。载波接缝提供第一区域和第二区域之间的接口。第二区域具有多波段通信系统。在通信系统中的每一个波段具有至少一个载波。通信设备能够连接到多波段通信系统中的至少两个波段。在步骤502，在通信设备中生成候选载波列表。在本发明的实施例中，构成候选载波列表一部分的载波列表是从多波段通信系统的区域中的至少两个波段获得的。在步骤504，对通信设备的特定属性的执行至少一个哈希运算。通信设备的特定属性的例子包括但不限于，电子序列号(ESN)、国际移动订户身份(IMSI)、国际移动设备身份(IMEI)号码和移动身份号码(MIN)。第一哈希运算可以是现有的载波选择过程，其被记录在3GPP2文件中。具体参见2004年2月公布的用于CDMA2000扩频系统的上层(层3)信令标准3GPPS C.S0005-D版本1.0的第2.6.7.1节第2-621页。在步骤506，基于第一哈希运算的结果通过载波选择从候选载波列表中选定波段。在步骤508，通信设备连接到从步骤506中选出的波段中选定的载波。在本发明的实施例中，使用第二哈希运算来选定通信设备连接的载波。两种哈希运算都可以是现有的载波选择过程。

本发明的各个实施例在具有许多优势的多波段蜂窝系统中在穿过载波接缝时提供了负载均衡。通信设备的特定属性对每一个设备都是唯一的。通信设备特性的特定属性的哈希运算的结果随机地选择波段，而后选择通信设备连接的载波。由于这种选择可以来自多波段通信系统的任何波段，并且不仅仅是来自与通信设备连接的默认波段，因而穿过多波段蜂窝网络的载波接缝的负载就更加均衡。进一步，本发明的各个实施例可以在通信设备中实施。因此，不需要在多波段蜂窝网络的基础结构上作任何改变。因为当扩展用于进行选择的载波列表时，可以使用现有的载波选择过程，因而在通信设备上的改变也是最小的。

应当知道，这里描述的在多波段系统中用于在穿过载波接缝时均衡负载的通信设备可以包含一个或多个常规的处理器和唯一的存储程序指令，该指令用于控制一个或多个处理器结合某些非处理器电路，来执行这里描述的方法和系统的一些，大部分，或者所有功能。非处理器电路可以包括但不限于，无线电接收机，无线电发射机，信号驱动器，时钟电路，电源电路，和用户输入设备。同样地，这些功能可以被理解为多波段系统中用于均衡负载的方法的步骤。替换地，一些或全部功能可以由没有存储程序指令的状态机实施，或实施在一个或多个专用集成电路(ASIC)中，其中某些功能的每个功能或一些组合可以以定制逻辑来实施。因而，这里描述了用于这些功能的方法和装置。

尽管存在由例如可用时间，现有技术，和经济考虑推动的可能的重大的努力和很多设计选择，应该了解的是，本领域的普通技术人员在这里公开的概念和原理的指导下通过最少的实验就能能够很容易产生这些软件指令和程以及IC。

在前文的说明中，本发明及其益处和优点已经参照特定的实施例进行了描述。然而，本领域技术人员应该知道，不脱离以下的权利要求中所提出的本发明范围的情况下，可以进行各种修改和改变。相应的，说明书和附图认为是一种举例而不是一种限定，并且所有的这些修改都被包含在本发明的范围内。益处，优点，问题的解决方法，以及产生任何益处，优点，或解决方法并使其更加清楚的任何元素都不能认为是任何或所有权利要求关键的，需要的，或必需的特性或元素。只通过所附权利要求来对本发明进行限定，所附权利要求包括在所发布的该申请和权利要求的所有等同体的未决期间所作出的任何修改。

Claims (10)

1.一种用于穿过载波接缝时均衡负载的方法，所述载波接缝提供第一区域和第二区域之间的接口，所述第二区域具有多波段系统，其中所述多波段系统的每一个波段包括至少一个载波，所述方法包括：

在通信设备中生成候选载波列表，所述候选载波列表包括来自所述多波段系统中至少两个波段的载波；

通过载波选择从所述候选载波列表中选择波段；以及

连接所述通信设备到来自所述波段的载波。

2.如权利要求1所述的方法，其中生成所述候选载波列表包括从所述多波段系统中的至少两个波段获得载波列表。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括利用所述候选载波列表和通信设备的特定属性从所述多波段系统中选择所述波段。

4.如权利要求3所述的方法，其中选择所述波段包括对所述通信设备的特定属性执行第一哈希运算。

5.如权利要求4所述的方法，其中执行所述第一哈希运算包括在所述候选载波列表上执行现有的载波选择过程。

6.如权利要求1所述的方法，其中连接所述通信设备到来自所述波段的所述载波包括对所述通信设备的特定属性执行第二哈希运算。

7.如权利要求6所述的方法，其中执行所述第二哈希运算包括在来自所述波段的载波上执行现有的载波选择过程。

8.如权利要求3所述的方法，其中所述通信设备的特定属性从包括电子序列号ESN，国际移动订户身份IMSI，国际移动设备身份IMEI号码和移动身份号码MIN的组中选出。

9.一种能够在多波段系统中操作的通信设备，其中所述多波段系统的每一个波段包括至少一个载波，所述通信设备包括：

收发信机，所述收发信机用于检测所述通信设备何时穿过载波接缝进入所述多波段系统；

存储器，所述存储器用于存储候选载波列表，所述候选载波列表包括来自所述多波段系统中的至少两个波段的载波；

哈希模块，所述哈希模块对通信设备的特定属性执行至少一个哈希运算；以及

处理器，所述处理器用于基于所述至少一个哈希运算从所述候选载波列表中选择载波。

10.如权利要求9所述的通信设备，其中所述通信设备的特定属性从包括电子序列号ESN，国际移动订户身份IMSI，国际移动设备身份IMEI号码和移动身份号码MIN的组中选出。

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