无线网络节点的分布式群集的利记博彩app

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【专利摘要】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。
【专利说明】无线网络节点的分布式群集
[000。 背景
[0002] 本公开的各方面一般设及无线通信系统，并且尤其设及用于群集网络节点的装置 系统和方法。
[0003] 无线通信网络被广泛部署W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地面无线电接入网化TRAN) dUTRAN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S代伙伴项目（3GPP)支持的第S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)、W及时分-同步码分多址 (TD-SCDMA) dUMTS也支持增强3G数据通信协议(诸如高速分组接入化SPA))，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化SUPA)是在UMTS网络 的上行链路上提供的数据服务。
[0004] 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 (1'.1?.)36.932￥12.1.0第4节（"引言"）中定义）。
[0005] 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 对用于处置与核屯、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W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W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。
[0006] 概述
[0007]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W及系统，并且W下概述了某些方面。本概述W及W下详细描述应当被解读为完整 公开的补充部分，运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。
[000引在无线通信网络的一个或多个接入点中，一种用于参与设及定义接入点(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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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，W及计算第一值与第二值之差。成本函数可 基于W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、W及群集的AP处的蜂窝小区 负载。
[0012] 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W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。
[0013] 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W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、W及该群集的AP处的蜂窝小区负载。
[0014] 在相关方面，可提供用于执行W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禪合至存储器的处理器，其中该存储器保存由处理器执行W使 得该装置执行W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W按照对等的方式交互式地操作W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，运些指令在由处理器执行时使网络实体执行W上所概述的方法及方法的各方 面。
[0015] 附图简述
[0016] W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。
[0017] 图IA-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。
[0018] 图2是解说其中分布式群集可W被实施的异构无线通信系统的各方面的示意图。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 详细描述
[0024] 现在参照附图描述各个方面。在W下描述中，出于解释目的阐述了众多具体细节 W提供对一个或多个方面的透彻理解。但是显然的是，没有运些具体细节也可实践此(诸） 方面。
[0025] 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W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W由各参数来确定，该参数 诸如群集成员关系W及充当群集头的节点身份。
[00%] 在图IA中所示的未经群集系统100中，每一节点102、104、106、108-般独立于其相 邻节点来动作，但各节点之间的协调也可W由外部节点的动作来启用，外部节点例如核屯、 网112的节点。独立节点可W经由由双头虚线箭头指示的无线连接与彼此处于通信，同时经 由相应的回程连接114经由广域网110连接到核屯、网组件112。
[0027]尽管节点102、104、106和108可W用如所示出的各种方式直接和间接地链接，和/ 或可W处于彼此的无线电邻域中，但节点集合并不因此包括"群集"。如此处所使用的，群集 意味着包括至少一个头(控制)节点和至少一个成员(受控)节点的无线节点集合，其中该集 合根据所定义的命令结构来组织，其中群集的每一成员节点的操作至少部分地由群集头节 点的参数集来控制。
[00%]图IB示出经群集系统101，经群集系统101与系统100相同，除了先前由核屯、网处置 的节点协调确定或其它确定现在由节点102处置。节点102是控制节点，也在本文中被称为 "群集头"。其它节点104、106和108是受控节点，也被称为群集的成员。将群集头102用于控 制目的可W降低回程链路114上的控制信号话务W及核屯、网112处用于作出控制确定所要 求的对应开销。应当领会，群集头相对于其成员节点的控制功能可被限于指定目的，例如， W协调群集成员的无线资源。群集成员可W自主地操作和/或出于其它目的还从核屯、网实 体接收控制信号。
[0029] 本发明的操作设及用于群集的分布式组织的方法和装置但是不设及在群集被组 织之后群集如何操作的细节。为了组织群集，有必要指定至少一个或仅一个群集头，并且标 识至少部分地由该群集头控制的成员节点。在本文所述的申请中，可W假定各节点是对等 实体，例如，所有节点都可W是小型蜂窝小区，并且可W按照对等方式和/或经由核屯、网来 通信。
[0030] 通过引入小型蜂窝小区，网络中接入点(AP)的数目被预期呈指数地增长。AP数目 的激增具有压倒核屯、网的潜力。代替将每一个决策都升级到中央机构，大部分的动作可W 按照在可能时将决策推向较低级别的分层次序在局部级别上发生。将共享类似目标(例如， 移动性稳健性优化或资源调度）的节点分组成较小的群集是达成局部级别的分层组织的一 种方式。
[0031] 用于在异构网络中的分布式群集算法可包括某些特征。例如，该算法可W用分布 式(去集中化)方式来操作，从而使得不存在组织群集的中央机构。相反，群集决策可W局部 地作出。另外，AP之间的交互可基于对等通信。在另一方面，该群集算法可W是自适应的，从 而使得它对系统中的变化作出响应，系统中的变化诸如W自组织的方式激活或解除激活 AP。在又一方面，该算法在形成群集时可W利用各种相似性(邻近性)度量，包括但不限于， AP之间的切换频度、AP之间的蜂窝小区间干扰、AP之间的路径损耗、AP之间的欧几里德距 离、W及蜂窝小区负载。
[0032] 在更详细地描述用于节点群集的自组织的方法和装置之前，本发明的技术可W在 其中实施的上下文的一个示例可能是有帮助的。图1示出了无线通信网络200,其可W是LTE 网络。无线网络200可包括数个eNB 210和其他网络实体。eNB可W是与肥通信的站并且也可 被称为基站、B节点、接入点、或其他术语。每个eNB 21 Oa、21 Ob、21 Oc可提供对特定地理区域 的通信覆盖。在3GPP中，术语"蜂窝小区"取决于使用该术语的上下文可指eNB的覆盖区域 和/或服务该覆盖区域的eNB子系统。
[0033] eNB可提供对宏蜂窝小区、微微蜂窝小区、毫微微蜂窝小区、和/或其他类型的蜂窝 小区的通信覆盖。宏蜂窝小区可覆盖相对较大的地理区域(例如，半径为数千米），并且可允 许无约束地由具有服务订阅的肥接入。微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域并且可允 许无约束地由具有服务订阅的肥接入。毫微微蜂窝小区可覆盖相对较小的地理区域(例如， 住宅）且可允许有约束地由与该毫微微蜂窝小区有关联的UE(例如，封闭订户群(CSG)中的 UE、住宅中用户的UE等)接入。用于宏蜂窝小区的eNB可被称为宏eNB。用于微微蜂窝小区的 eNB可被称为微微eNB。用于毫微微蜂窝小区的eNB可被称为毫微微eNB或家用eNB化NB)。在 图1中所示的示例中，eNB 210a、210b和210c可W分别是宏蜂窝小区202a、202b和202c的宏 eNB。eNB2110x可W是微微蜂窝小区202x的微微eNB。eNB210v和210z可W分别是毫微微蜂 窝小区20巧和20化的毫微微eNB。一 eNB可支持一个或多个(例如，S个)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，例如低功率接入点(诸如在3GPP技术报告(T. R.) 36.932第4节中定义）。
[0034] 无线网络200还可包括中继站21化。中继站是从上游站（例如，eNB或UE)接收数据 和/或其他信息的传输并向下游站(例如，肥或eNB)发送该数据和/或其他信息的传输的站。 中继站还可W是为其他UE中继传输的肥。在图1中所示的示例中，中继站21化可与eNB 21 Oa 和肥22化进行通信W促成eNB 210a与肥22化之间的通信。中继站也可被称为中继eNB、中 继等。
[0035] 无线网络200可W是包括不同类型的eNB(例如宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继 等)或其它基站的异构网络。运些不同类型的eNB可具有不同的发射功率电平、不同的覆盖 区域、W及对无线网络200中的干扰的不同影响。例如，宏eNB可W具有高发射功率电平(例 如，5到20瓦），而微微eNB、毫微微eNB和中继可W具有较低发射功率电平(例如，0.1到2瓦）。
[0036] 无线网络200可支持同步或异步操作。对于同步操作，各eNB可W具有相似的帖定 时，并且来自不同eNB的传输可W在时间上大致对准。对于异步操作，各eNB可W具有不同的 帖定时，并且来自不同eNB的传输可能在时间上并不对准。本文中描述的技术可用于同步和 异步操作两者。
[0037] 网络控制器230可禪合至一组eNB并提供对运些eNB的协调和控制。网络控制器230 可经由回程与eNB 210进行通信。eNB 210还可例如经由无线或有线回程直接或间接地彼此 进行通信。在通过本文所述的分布式群集形成的群集中，小型蜂窝小区eNB的协调和控制的 至少一部分可W由群集头来执行而非由网络控制器230来执行。例如，毫微微eNB 210y可W 充当包括毫微微eNB 210y、210z的群集的群集头。
[0038] 各肥220可分散遍及无线网络100,并且每个肥可W是驻定的或移动的。UE也可被 称为终端、移动站、订户单元、站、智能手机等。UE可W是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无 线调制解调器、无线通信设备、手持式设备、膝上型计算机、无绳电话、无线本地环路(W化） 站、或其他移动实体等。UE可W能够与宏eNB、微微eNB、毫微微eNB、中继、或其他网络实体进 行通信。在图2中，带有双箭头的实线指示UE与服务eNB之间的期望传输，服务eNB是被指定 在下行链路和/或上行链路上服务该UE的eNB。带有双箭头的虚线指示UE与eNB之间的干扰 性传输。
[0039] LTE在下行链路上利用正交频分复用((FDM)并在上行链路上利用单载波频分复用 (SC-抑M)d(FDM和SC-抑M将系统带宽划分成多个化个)正交副载波，运些副载波也常被称为 频调、频槽等。每个副载波可用数据来调制。一般而言，调制码元在OFDM下是在频域中发送 的，而在SC-FDM下是在时域中发送的。邮邻副载波之间的间距可W是固定的，且副载波的总 数化)可取决于系统带宽。例如，对于1.25、2.5、5、10或20兆赫(MHz)的系统带宽，K可W分别 等于128、256、512、1024或2048。系统带宽还可被划分成子带。例如，子带可覆盖1.081化，并 且对于1.25、2.5、5、10或20MHz的系统带宽，可分别有1、2、4、8或16个子带。
[0040] 分布式群集方法可包括分布在网络节点集合300上的至少W下操作，如图3A-3E中 所示的。考虑作为如图1中所描绘的宏站、微微站和毫微微站的混合的AP的大型异构网络 300。在图3A-3E，每一个点表示APdAP可W能够通过回程协议(诸如X2或通过空中）携带在他 们的邻居中的一些或全部之间对等通信。图3A-3E中AP之间的分开的量可W代表他们之间 的物理距离，或者代表某种其它亲和量度，诸如举例来说，AP之间的路径损耗或切换频度、 蜂窝小区间干扰、某种类似的量度、或W上量度的组合。
[0041] 初始地，如图3A所示，节点（例如，宏蜂窝小区）在节点集合300上指定初始群集头 (CH)节点302-306。在替换实施例中，初始群集头可W使用分布式随机过程或分布式轮询过 程来确定。CH节点可包括集合300中的全部节点的一个小百分比，并且一旦被指定，可W作 为分层控制方案的控制节点来操作。
[0042] 通过邻居发现，不是CH节点的每一节点或群集成员节点标识要么是CH节点要么是 由CH节点控制的群集的成员的最近邻居并且请求加入该群集。如果节点无法找到任何邻居 群集，则它可W等待并且稍后尝试，或者可W作为CH节点来操作。图3B示出了群集过程的早 期阶段，其中初始指定的群集头301-306已经经由分布式群集算法的操作被关联。节点集合 300中的各个群集头301-306与其它节点之间的实线表示运些群集关联。
[0043] 每一成员节点可W请求CH节点中的相应节点基于所定义的成本函数来计算该CH 节点的群集中成员节点的成员关系的"边际成本"。各种成本函数可W被使用，包括本领域 公知的那些。一般来说，成本可W被计算为各种因素的聚集，该各种因素诸如邻近性、蜂窝 小区间路径损耗、蜂窝小区间切换频度、蜂窝小区间干扰、欧几里德距离、相对蜂窝小区负 载或其它。边际成本被定义为包括请求方成员节点的群集的成本函数减去忽略请求方成员 节点的群集的成本函数。
[0044] -旦每一成员节点知晓其自身的边际成本，每一成员节点就联系任何可用邻居群 集并且分别请求如果加入邻居群集中的每一者对边际成本的计算。如果邻居边际成本中的 任一者少于该节点的当前边际成本，则该节点退出其当前群集并且加入具有最低边际成本 的群集。W上算法步骤可W被迭代，直到群集安排收敛于稳定解。
[0045] 在一单独方面，每一群集头可计算将群集的不同成员作为CH的总成本，并且将得 到最低成本的节点（如果存在)任命为新的CH节点。运一过程可W被迭代，直到收敛于稳定 解。CH可将定义其群集的成员的信息存储在其上下文存储器中。如果CH从一个群集成员AP 切换成另一群集成员AP，诸如当群集算法确定不同的节点将成为更优的群集头时，上下文 信息也可被转移至新的CH。
[0046] 不与CH节点相关联的任何AP("不相关联AP")可W被配置成发起标识与群集相关 联的最近AP的过程并且将其自身注册为该群集的头。例如，参考图3B，不相关联AP 320可W 联系其最近的邻居APW被添加到CH节点310为头的群集。节点320的信息接着可被添加到CH 节点的上下文存储器。
[0047] 图3C示出了在进一步分布式群集之后的稍后的时间点处的集合300。之前的CH节 点305、303、304和306已经分别将它们的CH状态让渡给新的CH节点307、308、309和310。另 夕h较大数目的关联已经在CH节点302、304、307、308与集合300的其余成员之间形成，虽然 许多节点仍然是不相关联的。随后，如图3D中所示，之前的CH节点30已经将其CH状态让渡给 节点311，并且节点309的CH状态已经被复原为节点304。相关联节点的数目已经增加。最终， 在图3E处，集合300的群集过程收敛于稳定解。所有节点300现在都关联于一 OLCH状态从之 前的CH节点304、302和308转移为CH节点309、313和314。该解可保持稳定，直到节点之间的 距离函数或集合300的成员关系改变。
[0048] 各种不同的函数可被用于确定群集成员关系状态的成本。W下提供一个示例，但 本发明的技术不限于该示例。令'Cm'为具有'N'个相关联成员ASCiQ = I..N)的群集，并且令 其群集头为CHm = ASCj。群集的成本S(Cm)被定义为CH与成员之间的距离的加权和，即
[0049]
[0050] 此处，distO运算符是指相似性(或不相似性)的量度。例如，对于处理移动性增强 的网络，distO运算符可W针对发生相对频繁切换的AP得到小数目而在AP之间发生很少切 换或没有切换时得到很大数目。在其它实施例中，该算法该运算符可W表示两个相关AP之 间的路径损耗或任何其它期望的距离量度。
[0051] 权重Wi可W是运算符定义的缩放因子，该缩放因子被用于强调或削弱特定AP在群 集选择中的重要性。它们的选择可取决于各种因素一一诸如由AP服务的用户数目、AP的总 负载、或任何其它期望的参数。权重可W被静态地分配或者可W用动态方式来更新。
[0052] 周期性地，每一群集Cm的CH节点可W在其成员ASCi之中捜索使成本函数最小化的 新CH，诸如：
[0化3]
[0054]另外，每一群集的CH可W周期性地或者响应于所定义的事件向个体成员ASCi报告 它们对群集的边际成本AS(Cm，CHm，ASCl)。边际成本可W表示例如在群集中具有ASCl与在 群集中不具有ASCi之间的成本差异。
[0化5 ] AS( Cm, CHm，ASCi)=widist( CHm-ASCi)
[0056] 群集Cm的每一成员ASCi可W标识作为另一群集Cq的成员的最近相关联的接入点 ASCk,并且请求其对该群集的边际成本/^5化。，01。，45片）。如果45(：1到新群集〔。的边际成本 少于其当前群集，则它可W切换到该群集，诸如:如果AS(Cq，CHq，ASCi)<AS(Cm，CHm，ASCi)， 则ASCi向ASCk发送请求W加入其群集Cq。
[0057] 鉴于本文中所示出和描述的示例性系统，参照各种流程图将更好地领会可根据所 公开主题内容来实现的方法体系。虽然出于使解释简单化的目的，方法体系被示出并描述 为一系列动作/框，但是应当理解和领会，所要求保护的主题内容并不受框的数目或次序的 限定，因为一些框可按与本文所描绘和描述的那些次序不同的次序发生和/或与其他框基 本上同时发生。不仅如此，实现本文中描述的方法体系可W并不需要所解说的框的全体。将 领会，与各框相关联的功能性可由软件、硬件、其组合或任何其他合适的手段(例如，设备、 系统、过程、或组件)来实现。另外，还应领会，在本说明书通篇公开的方法体系能够作为经 编码指令和/或数据被存储在制品上W便于将此类方法体系传送和转移到各种设备。本领 域技术人员将理解和领会，方法可被替换地表示为诸如状态图中那样的一系列相互关联的 状态或事件。
[0058] 图4是概述方法400的流程图，无线通信网络的一个或多个接入点通过方法400参 与设及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程，其中群集中的每一者包括群集头(CH)和相 关联的成员节点。方法400可包括在410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在420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。操作410和420中的每一者可W由参与群集过程的每一个 接入点在所选成本函数之下来执行，而无需核屯、网节点的干预，并且无需访问定义接入点 到彼此的相应邻近性的预定信息。
[0化9] 方法400可进一步包括例如图5-8中所解说的一个或多个操作500、600、700或800 的附加操作或算法执行。运些操作中的任何一个操作可包括为方法400的一部分，不必要求 还包括其他上游或下游操作。仅出于解说便利，将运些操作编组成不同的附图标记，并且本 文所公开的概念的有用应用并不限于所解说的编组。
[0060] 方法400可包括图5中所示的附加操作500中的一者或多者。方法400可包括在510 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。稳定性可W使用应用于迭 代周期之间的改变的一个或多个阔值来检测；例如，如果群集成员关系改变达小于指定迭 代数目之间的阔值量，则迭代可被终止。群集形成和群集头(CH)选择可W使用相同或不同 的阔值来用于迭代周期的稳定化。方法400可进一步包括在520响应于确定群集状态的变 化，例如，当群集中的接入点被激活或解除激活时，或者成本函数的值改变达超过一阔值 量，重新发起迭代过程直到获得新的稳定解。在有关方面，群集形成和群集头(CH)选择可W 使用相同或不同的阔值来用于触发迭代周期的发起。替换地或附加地，该方法可包括在530 周期性地重新发起迭代过程。
[0061 ]在其它方面，方法400可包括图6中所示的附加操作600中的一者或多者。方法400 可进一步包括在610在接入点处确定该接入点是否被指定为CH。对于其中接入点未被指定 为群集的CH的实施例，方法400可进一步包括在620由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，方法400可进一步包括在630响应于确定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，并且将接入点与群集相关联。
[0062] 在其它方面，方法400可包括图7中所示的附加操作700中的一者或多者。方法400 中的确定边际成本可包括在710计算包括接入点的群集的成本函数的第一值，排除接入点 的群集的成本函数的第二值，W及计算第一值与第二值之差。在720处所解说的一方面，成 本函数可基于W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、W及群集的AP处的 蜂窝小区负载。
[0063] 在方法400的另一方面，在730,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，在740,接入点可W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。
[0064] 在其它方面，方法400可包括图8中所示的附加操作800中的一者或多者。在其中接 入点被指定为群集的CH的实施例中，方法400可进一步包括在810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，方法400可进一步包括在820将群集成员关系信息从接入点转移至新CH节点。 如同边际成本函数那样，在830,总群集成本可基于W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、W及群集的AP处的蜂窝小区负载。如本文在上文中所述的对成本函数的 进一步细节可同样地适用。
[0065] 图9是与肥950处于通信的B节点910的框图，其中B节点910可W是小型蜂窝小区， 诸如图IA中的节点102,或者图3A-E中示出的节点集合300中的接入点中的任一者，诸如可 参与分布式群集过程。肥950可W不参与群集，但为了技术上下文而被描述。然而，如果作 为接入点来操作，UE 950也可按照如本文上文针对非肥接入点所描述的方式来参与群集。 此外，接入点可W按照类似于B节点910与UE 950之间的通信类似的方式与彼此通信，尽管 被适配成用于对等通信。B节点910也可W使用有线或无线通信模式或接口与其它B节点/接 入点通信。
[0066] 在下行链路通信中，发射处理器970可W接收来自数据源912的数据和来自控制 器/处理器940的控制信号。发射处理器970为数据和控制信号W及参考信号（例如，导频信 号）提供各种信号处理功能。例如，发射处理器970可提供用于检错的循环冗余校验(CRC) 码、促成前向纠错(FEC)的编码和交织、基于各种调制方案(例如，二进制相移键控(BPSK)、 正交相移键控(QPSK)、M相移键控(M-PSK)、M正交振幅调制(M-QAM)及诸如此类）向信号星座 的映射、用正交可变扩展因子(OVSF)进行的扩展、W及与加扰码的相乘W产生一系列码元。 来自信道处理器944的信道估计可被控制器/处理器940用来为发射处理器970确定编码、调 审IJ、扩展和/或加扰方案。可W从由UE 950传送的参考信号或者从来自UE 950的反馈来推导 运些信道估计。由发射处理器970生成的码元被提供给发射帖处理器980W创建帖结构。发 射帖处理器980通过将码元与来自控制器/处理器940的信息复用来创建运一帖结构，从而 得到一系列帖。运些帖随后被提供给发射机932，该发射机934提供各种信号调理功能，包括 对运些帖进行放大、滤波、W及将运些帖调制到载波上W便通过天线934在无线介质上进行 下行链路传输。天线934可包括一个或多个天线，例如，包括波束调向双向自适应天线阵列 或其他类似的波束技术。
[0067] 在UE 950处，接收机954通过天线952接收下行链路传输，并处理该传输W恢复调 制到载波上的信息。由接收机954恢复出的信息被提供给接收帖处理器960,该接收帖处理 器960解析每个帖，并将来自运些帖的信息提供给信道处理器994W及将数据、控制和参考 信号提供给接收处理器970。接收处理器970随后执行由B节点910中的发射处理器970执行 的处理的逆处理。更具体而言，接收处理器970解扰并解扩展运些码元，并且随后基于调制 方案确定由B节点910最有可能传送的信号星座点。运些软判决可W基于由信道处理器994 计算出的信道估计。软判决随后被解码和解交织W恢复数据、控制和参考信号。随后校验 CRC码W确定运些帖是否已被成功解码。由成功解码的帖携带的数据随后将被提供给数据 阱972,其代表在肥950中运行的应用和/或各种用户接口（例如，显示器）。由成功解码的帖 携带的控制信号将被提供给控制器/处理器990。当帖未被接收机处理器970成功解码时，控 制器/处理器990还可使用确收(ACK)和/或否定确收(NACK)协议来支持对那些帖的重传请 求。
[0068] 在上行链路中，来自数据源978的数据和来自控制器/处理器990的控制信号被提 供给发射处理器980。数据源978可代表在UE 950中运行的应用和各种用户接口（例如，键 盘）。类似于结合由B节点910进行的下行链路传输所描述的功能性，发射处理器980提供各 种信号处理功能，包括CRC码、用于促成FEC的编码和交织、映射至信号星座、用OVSF进行的 扩展、W及加扰W产生一系列码元。由信道处理器994从由B节点910传送的参考信号或者从 由B节点910传送的中置码中包含的反馈推导出的信道估计可被用于选择恰适的编码、调 审IJ、扩展和/或加扰方案。由发射处理器980产生的码元将被提供给发射帖处理器982W创建 帖结构。发射帖处理器982通过将码元与来自控制器/处理器990的信息复用来创建运一帖 结构，从而得到一系列帖。运些帖随后被提供给发射机956,发射机952提供各种信号调理功 能，包括对运些帖进行放大、滤波、W及将运些帖调制到载波上W便通过天线452在无线介 质上进行上行链路传输。
[0069] 在B节点910处W与结合UE 950处的接收机功能所描述的方式相类似的方式来处 理上行链路传输。接收机935通过天线934接收上行链路传输，并处理该传输W恢复调制到 载波上的信息。由接收机935恢复出的信息被提供给接收帖处理器936,接收帖处理器938解 析每个帖，并将来自运些帖的信息提供给信道处理器944W及将数据、控制和参考信号提供 给接收处理器438。接收处理器938执行由UE950中的发射处理器980所执行的处理的逆处 理。由成功解码的帖携带的数据和控制信号可随后被分别提供给数据阱939和控制器/处理 器。如果接收处理器解码其中一些帖不成功，则控制器/处理器940还可使用确收(ACK)和/ 或否定确收(NACK)协议来支持对那些帖的重传请求。
[0070] 控制器/处理器940和990可被用于分别指导B节点910和肥950处的操作。例如，控 制器/处理器940和990可提供各种功能，包括定时、外围接口、稳压、功率管理和其他控制功 能。存储器942和992的计算机可读介质可分别存储供B节点910和肥950用的数据和软件。B 节点910处的调度器/处理器946可被用于向肥分配资源，W及为肥调度下行链路和/或上行 链路传输。
[0071] 已经参照W-CDMA系统给出了电信系统的若干方面。如本领域技术人员将容易领会 的那样，贯穿本公开描述的各种方面可扩展到其他电信系统、网络架构和通信标准。作为示 例，各方面可扩展到其他UMTS系统，诸如TD-SCDMA、高速下行链路分组接入化SDPA)、高速上 行链路分组接入化SUPA)、高速分组接入+化SPA+)与TD-CDMA。各个方面还可扩展到采用长 期演进化TE)(在抑D、T孤或运两种模式下）、高级LTE化TE-A)(在F孤、T孤或运两种模式下）、 CDMA2000、演进数据最优化化V-DO)、超移动宽带(UMB)、IE邸802.11 (Wi-Fi )、I邸E 802.16 (WiMAX)、IE邸802.70、超宽带(UWB)、蓝牙的系统和/或其他合适的系统。所采用的实际的 电信标准、网络架构和/或通信标准将取决于具体应用W及加诸于系统的整体设计约束。
[0072] 作为进一步的示例，参照图10,描绘了装置1000,其可被配置为无线网络中的蜂窝 小区，或被配置为供在该蜂窝小区内使用的处理器或类似设备，被布置为侵略方蜂窝小区。 装置1000可包括可表示由处理器、软件、硬件、或其组合(例如，固件)实现的功能的功能块。
[0073] 如所解说的，在一个实施例中，装置1000可包括用于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的电组件或模块1002。例如，电组 件1002可包括禪合至收发机或类似设备且禪合至具有用于确定边际成本的指令的存储器 的至少一个控制处理器。组件1002可W是或可包括用于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的装置。所述装置可包括执行用于计算包括 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、W及计 算第一值与第二值之差的算法中的任何一者或多者的控制器处理器，其中成本函数基于W 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 的饿AP之间的路径损耗、群集的AP之间的欧几里德距离、W及群集的AP处的蜂窝小区负载。
[0074] 装置1000可包括用于将接入点与各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相 关联的电组件1004。例如，电组件1004可包括禪合至收发机或类似设备且禪合至保存用于 相关联的指令的存储器的至少一个控制处理器。组件1004可W是或可包括用于将接入点与 各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联的装置。所述装置可包括执行用于标识 具有最小(最低)边际成本的群集、标识最低边际成本群集的群集头、W及向群集头发送消 息W请求或提供对将接入点添加到该群集的通知的算法中的任何一者或多者的控制器处 理器。
[0075] 在相关方面，在装置1000被配置成网络实体的情形中，装置1000可任选地包括具 有至少一个处理器的处理器组件1010。在此类情形中，处理器1010可经由总线1012或类似 通信禪合与组件1002-1004或类似组件处于可操作通信中。处理器1010可实行对由电组件 1002-1004所执行的过程或功能的发起和调度。处理器1010可整体上或部分地涵盖组件 1002-1004。替换地，处理器1010可W与组件1002-1004分开，组件1002-1004可包括一个或 多个分开的处理器。
[0076] 在进一步相关的方面，装备1000可包括无线电收发机组件1014。自立的接收机和/ 或自立的发射机可替代或结合收发机1014使用。替换地或附加地，装置1000可包括多个收 发机或发射机/接收机对，其可被用来在不同载波上进行传送和接收。装置1000可W可任选 地包括用于存储信息的组件，诸如举例而言存储器设备/组件1016。计算机可读介质或存储 器组件1016可经由总线1012或类似物起作用地禪合到装置1000的其它组件。存储器组件 1016可被适配成存储用于执行组件1002-1004及其子组件、或处理器1010、或本文公开的方 法的活动的计算机可读指令和数据。存储器组件1016可保留用于执行与组件1002-1004相 关联的功能的指令。虽然被示为在存储器1016外部，但是应理解，组件1002-1004可W存在 于存储器1016内。
[0077] 根据本公开的各方面，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何组合可用包括一 个或多个处理器的"处理系统"来实现。处理器的示例包括:微处理器、微控制器、数字信号 处理器(DSP)、现场可编程口阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、n控逻辑、分立的 硬件电路(诸如自定义的专用集成电路(ASIC)) W及其他配置成执行本公开中通篇描述的 各种功能性的合适硬件。处理系统中的一个或多个处理器可W执行软件。软件应当被宽泛 地解释成意为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应 用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行的线程、规程、函数等，无论其是用软件、固 件、中间件、微代码、硬件描述语言、还是其他术语来述及皆是如此。软件可驻留在计算机可 读介质上。计算机可读介质可W是非瞬态计算机可读介质。作为示例，非瞬态计算机可读介 质包括:磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条）、光盘(例如，紧致盘(CD)、数字多用盘(DVD))、 智能卡、闪存设备(例如，记忆卡、记忆棒、钥匙驱动器）、随机存取存储器(RAM)、只读存储器 (ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦式PROM巧PROM)、电可擦式PROM巧EPROM)、寄存器、可移动盘、 W及任何其他用于存储可由计算机访问与读取的软件与/或指令的合适介质。作为示例，计 算机可读介质还可包括载波、传输线、W及任何其他用于传送可由计算机访问和读取的软 件和/或指令的合适介质。计算机可读介质可W驻留在处理系统中、在处理系统外部、或跨 包括该处理系统的多个实体分布。计算机可读介质可W在计算机程序产品中实现。作为示 例，计算机程序产品可包括封装材料中的计算机可读介质。本领域技术人员将认识到如何 取决于具体应用和加诸于整体系统上的总体设计约束来最佳地实现本公开中通篇给出的 所描述的功能性。
[0078] 应该理解，所公开的方法中各步骤的具体次序或阶层是出于示例而非限制的目 的。基于设计偏好，应该理解，可W重新编排运些方法中各步骤的具体次序或阶层。所附方 法权利要求W样本次序呈现各种步骤的要素，且并不意味着被限定于所呈现的具体次序或 阶层，除非在本文中有特别叙述。
[0079] 提供先前描述是为了使本领域任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方 面。对运些方面的各种改动将容易为本领域技术人员所明白，并且在本文中所定义的普适 原理可被应用于其他方面。因此，权利要求并非旨在被限定于本文中所示出的各方面，而是 应被授予与权利要求的语言相一致的全部范围，其中对要素的单数形式的引述并非旨在表 示"有且仅有一个"（除非特别如此声明）而是"一个或多个"。除非特别另外声明，否则术语 "一些"指的是一个或多个。引述一列项目中的"至少一个"的短语是指运些项目的任何组 合，包括单个成员。作为示例，"a、b或C中的至少一者"旨在涵盖:a; b; C;a和b;a和C;b和C; W 及a、b和C。本公开通篇描述的各种方面的要素为本领域普通技术人员当前或今后所知的所 有结构上和功能上的等效方案通过引述被明确纳入于此，且旨在被权利要求所涵盖。此外， 本文中所公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，无论运样的公开是否在权利要求书中被 显式地叙述。权利要求的任何要素都不应当在35U.S.C.§112第六款的规定下来解释，除非 该要素是使用措辞"用于……的装置"来明确叙述的或者在方法权利要求情形中该要素是 使用措辞"用于……的步骤"来叙述的。
【主权项】
1. 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. -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的指令。17. 如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于响应于确定群 集状态的变化来重新发起所述迭代的指令。18. 如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于周期性地重新 发起所述迭代的指令。19. 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在所述接入点 处确定所述接入点是否被指定为CH的指令。20. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述接入点未被指定为群集的CH，并且所 述存储器进一步保持用于由所述接入点确定所述接入点是否与任何群集相关联的指令。21. 如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于响应于确定所 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 述群集相关联的指令。22. 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至少部分地通 过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来确定所述边际成本的指令。23. 如权利要求22所述的装置，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。24. 如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于向AP群集中的 各个AP群集请求所述边际成本的相应各个值的指令。25. 如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于比较所述各个 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群集相关联的指 令。26. 如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述接入点被指定为群集的CH，并且所述 存储器进一步保持用于计算具有不同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节点的指令。27. 如权利要求26所述的装置，其特征在于，所述存储器进一步保持用于将群集成员关 系信息从所述接入点转移至所述新CH节点的指令。28. 如权利要求26所述的装置，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。29. -种保持用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的指令的非瞬态计 算机可读介质，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，所述指令 在由至少一个处理器执行时使得计算机执行以下操作： 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。30. -种用于参与涉及定义接入点(AP)群集的分布式群集过程的设备，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，所述设备包括： 用于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 成本的装置；以及 用于将所述接入点与各AP群集中边际成本被最小化的一个AP群集相关联的装置。
【文档编号】H04W24/02GK105940703SQ201580006313
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月28日
【发明人】S·塞勒比, S·达斯, I·黄
【申请人】高通股份有限公司