用于无线接入网络中的负载均衡的概念

摘要

一种用于均衡移动通信网络中的负载的概念，包括使用第一接口从无线收发器接收130接收数据并且从该接收数据确定140第一接收数据分组和第二接收数据分组，第一接收数据分组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。该概念包括使用第二接口向第一处理单元转发150第一接收数据分组并且使用第二接口向第二处理单元转发第二接收数据分组。

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线接入网络中的负载均衡、更尤其涉 及、但并非排他地涉及用于无线接入网络中的基带处理的负载均衡。

背景技术

对于用于移动服务的更高数据速率的需求不断地增加。同时， 如第3代系统（缩写为3G）和第4代系统（缩写为4G）的现代移 动通信系统提供实现更高频谱效率并且允许更高数据速率和小区容 量的增强技术。由于对于高速率服务的需求比小区容量增长更快， 所以促使运营商增加它们的网络中的小区数目、即基站密度增加。 基站收发器是移动通信网络的总功耗的主要贡献者并且随之也是运 营商面临的运营支出（缩写为OPEX）的主要贡献者。一种功率节省 策略在于将处理容量从基站收发器移开并且转向为若干基站收发器 提供处理能力的集中处理单元。虽然基站收发器的处理能力仅在不 是持久地而是仅在高峰期期间出现的高负载条件中得到完全利用， 但是基站收发器的处理设备消耗很大一部分的基站收发器的总功 率。

目前，移动网络的无线接入（无线接入网络缩写为RAN）使 用基站或者基站收发器来处置所有无线电、基带和控制功能，基站 或者基站收发器例如用于最新技术LTE（长期演进的缩写）的演进 型节点B。这些基站由在高架位置的大量天线构成，其具有需要大 量空间安装体积的电子系统。此外，用于电源、空调等的补充系统 将近邻安装。在人口密集区域中，将在具有～1km或者更少格网宽度 的栅格内重复这样的安装。

整个RAN的CAPEX（资本支出的缩写）和OPEX中的许多支 出因此归结于每个站点的单独处理单元，例如站点租赁、基础设施、 处理硬件、维护等。用于削减至少这些成本要素的大份额的若干方 式已经受到最近研究活动的影响。一些解决方案减少发射的功率和 处理复杂性并且以此减少所需体积，然而这些解决方案以增加所需 站点数目为代价。

发明内容

本发明的实施例基于如下发现，该发现为可以通过从无线电前 端移开处理能力并且通过使用云计算或者负载均衡的处理单元作为 处理能力来提高无线接入网络的成本效率。这样的处理能力可以由 多个无线电前端分担，以此可以更高效地利用总处理能力。实施例 因此可以提供如下概念，该概念具有减少的总处理能力，从而以此 减少移动通信系统的总功耗、OPEX和CAPEX。

实施例可以提供如下网络单元或者实体，这些网络单元或者实 体为无线接入网络提供集成这些云计算单元的架构。实施例还可以 基于如下发现，该发现为云计算通过共享使用大量安装的处理资源 来保证更低的运营成本。此外，安装成本可以通过硬件的缩放效应 以及降低（每用户的）对于高成本外围设备和硬件的要求来减少。

实施例可以针对室内（例如企业或者住宅）或者室外应用考虑 随时间的不同负载分布图来为安装的处理资源提供复杂的负载均 衡。实施例可以为运营商实现站点和所需硬件的显著减少从而促成 OPEX和CAPEX减少。

在实施例中，RAN架构可以由远程无线头（remote radio head， 缩写为RRH）组成，该RRH建立无线电前端、即该RRH接收和发 送实际无线电信号并且建立至少一个无线小区。在下文中将考虑两 个传输方向。第一方向称为下行链路或者前向链路，它是指从RAN、 即RRH向覆盖区中的移动设备的传输。第二方向也称为上行链路或 者反向链路，它是指从移动设备向RAN、即RRH的传输。在上行链 路中，RRH可以将来自传输频带的接收的无线电信号转换成基带接 收信号并且向负载均衡器提供基带接收信号。在下行链路中，RRH 可以将基带发送信号转换到传输频带并且使用一个或者多个天线来 发送信号。在下文中，传输频带将被称为频率频带。在一些实施例 中，传输频带可以如例如在频分双工（缩写为FDD）系统中那样包 括用于发送无线电信号的子频带和用于接收无线电信号的子频带。 在一些实施例中，相同传输频带可以如在时分双工（缩写为TDD） 系统中那样用于发送和接收。

在一些实施例中，RRH可以提供Tx（发送的缩写）、Rx（接 收的缩写）和天线的功能，并且它们可以在空间上从关联基带处理 单元分离，从而后者可以在若干基带处理单元的集群内组合。实施 例还可以基于如下发现，该发现为这可以打开用于应用云计算技术、 建立负载均衡并且直接减少所需处理站点数目并且并行减少关联的 安装成本、以及维护和功耗的路径。

换言之，实施例可以提供一种具有RRH、负载均衡实体和处 理单元的RAN的架构。负载均衡实体可以将从RRH接收的负载分 配或者路由至处理单元，它还可以将从处理单元接收的负载路由至 RRH。

实施例可以随之提供一种的用于均衡移动通信网络中的负载 的装置（在下文中也称为负载均衡器），该装置包括用于与可以例 如实现为RRH的无线收发器进行通信的第一接口。该装置还包括用 于与第一处理单元进行通信并且用于与第二处理单元或者附加处理 单元进行通信的第二接口。第一处理单元和附加处理单元也可以称 为基带单元（缩写为BBU）。另外，该装置包括用于使用第一接口 从无线收发器接收基带接收信号的装置、用于从基带接收信号确定 第一接收数据分组和第二接收数据分组的装置，其中第一接收数据 分组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。换言之，第一数据 分组和第二数据分组可以对应于关联到不同用户的数据分组；它们 也可以对应于关联到相同用户、但是关联到不同服务的数据分组。 该装置还可以包括用于使用第二接口向第一处理单元转发第一接收 数据分组并且用于使用第二接口向第二处理单元转发第二接收数据 分组的装置。换言之，该装置适于确定上行链路中的不同服务的数 据分组并且将数据分组路由至不同的处理单元。该装置可以随之适 于例如基于负载均衡准则来将与不同服务关联并且从相同RRH接收 的数据分组路由至不同的处理单元。

因此，实施例可以用分布式或者云式方式实现基带处理方案， 这是因为基带处理可以由可以在空间上分离的多个不同处理单元执 行。实施例可以实现可以通过利用处理单元的分布式网络来使更多 处理能力可用这样的优点。另外，实施例可以提供使可缩放的处理 能力每无线小区可用这样的优点，这是因为可以将无线小区的服务 解复用成服务或者用户专属数据分组，其然后又可以被路由至不同 处理单元。换言之，在极端场景中，可以使一个处理单元每服务而 不是每小区可用。在另一极端场景中，多个小区的服务可以由单个 处理单元处理。这一灵活性实现增强的负载均衡概念或者策略。

因而，实施例可以适用于下行链路方向。在这样的实施例中， 该装置还可以包括用于使用第二接口从第一处理单元接收第一发送 数据分组的装置和用于使用第二接口从第二处理单元接收第二发送 数据分组的装置，第一发送数据分组和第二发送数据分组被关联到 不同的服务。另外，该装置可以包括用于基于第一发送数据分组并 且基于第二发送数据分组来合成基带发送信号的装置。另外，在这 样的实施例中，该装置可以包括用于使用第一接口向无线收发器转 发基带发送信号的装置。

换言之，在实施例中，用于确定的装置可以适于从接收的数据 解复用出第一接收数据分组和第二接收数据分组。例如在CDMA（码 分多址的缩写）系统中，不同的服务或者信号可以由正交信道化代 码区分。每个信道化代码携带某个服务的数据。无线电信号和基带 信号对应于用于将由小区提供的所有服务——即用服务的数据加权 的所有信道化代码——的信号的叠加。叠加可以例如是所有信号的 相加。因而，这样的叠加必须在发送之前被合成并且在接收之后被 分解。这一过程也称为复用和解复用。因此，在实施例中，用于合 成的装置可以适于通过复用第一发送数据分组和第二发送数据分组 来合成发送基带信号，第一发送数据分组和第二发送数据分组被关 联到由无线收发器的覆盖区中的移动通信网络提供的不同服务。在 其它实施例中，该装置可以适于仅对数据分组进行路由，而解复用 和复用功能在另一网络实体处执行。用于确定的装置然后可以适于 接收已经解复用出的第一数据分组和第二数据分组。因而，该装置 可以包括用于使用第一接口来转发第一发送数据分组和第二发送数 据分组的装置，而复用随后由另一网络实体执行。

在实施例中，无线收发器可以例如对应于用于用于如下移动通 信系统的收发器：GSM-（全球移动通信系统的缩写）、EDGE-（增 强型数据速率GSM演进的缩写）移动通信系统、UMTS-（通用移动 通信系统的缩写）移动通信系统、LTE-（长期演进的缩写）移动通 信系统或者LTE-A-（LTE-增强的缩写）移动通信系统。无线收发器 可以对应于移动通信系统的远程无线头（缩写为RRH）并且/或者第 一接口可以对应于通用公共无线接口（缩写为CPRI）。

第一处理单元和第二处理单元可以对应于移动通信系统的基 带单元。基带单元是用于处理有待在传输频带中发送或者已经在传 输频带中接收的无线电信号的基带信号的处理单元。第一接口可以 适于与无线收发器交换复值的数字基带数据并且第二接口可以适于 与第一处理单元和第二处理单元交换复值的数字基带数据。该装置 还可以包括用于与另一装置进行通信以例如用于交换控制信息的附 加接口、比如作为用于LTE的3GPP（第3代伙伴项目的缩写）规 范的一部分的X2接口。

第一接收或者发送数据分组和第二接收或者发送数据分组可 以指的是不同的无线承载，无线承载是用于用户的数据服务的协议 上下文。换言之，用户可以利用多个服务，这些服务使用不同无线 承载来提供。无线承载可以利用多层协议来建立。一个明显的示例 是用于交换信令或者控制第3层的信息的信令无线承载（缩写为 SRB），RRC（无线资源控制的缩写）作为UMTS或者LTE中的示 例。这样的SRB涉及到协议上下文、即它使用由第2层提供的服务 以交换第3层控制信息或者信令。由第2层提供的服务称为无线承 载。由RLC（无线链路控制）向RRC提供的C平面（控制平面的缩 写）无线承载称为信令无线承载、例如参见3GPP规范的无线接口协 议架构3GPP TS25.301V10.0.0。

在UMTS或者LTE中，可以涉及到物理层（第1层或者缩写 为PHY）、MAC层（第2层或者介质访问控制的缩写）、RLC层和 RRC。所有这些协议已经被3GPP标准化，并且它们的相应规范被公 开而且在下文中视为已知。

用于转发的装置可以适于基于负载均衡准则向来自多个处理 单元的至少两个不同的处理单元转发从无线收发器接收的不同的无 线承载的数据分组。这样的准则可以例如是负载在处理单元之间的 均摊分布。另一准则可以是优化处理单元的功耗。例如可以关断一 些处理单元，只要其它有效处理单元可以处置负载。在这样的实施 例中，该装置还可以包括用于接通和关断处理单元以便在需要时增 强处理容量并且使处理能力适应相应负载情形的装置。

在实施例中，第一接口可以对应于用于与无线收发器进行光通 信的光接口。第二接口也可以对应于用于与第一处理单元或者第二 处理单元进行光通信的光接口。在实施例中，任何接口或者通信技 术可以用于在RRH、负载均衡器和BBU之间的通信，只要它提供足 够带宽、即只要它提供足够高的数据速率和足够低的延迟。

在实施例中，该装置还可以适于执行负载均衡、路由、Q&M （运营和维护的缩写）、（协议第3层的）小区广播功能、用于RRC 协议的呼叫处理和/或多小区分组调度。实施例还可以提供一种用于 处理基带接收信号的基带单元，基带接收信号包括多个数据分组。 基带单元包括用于从负载均衡实体接收基带接收信号的接口以及用 于从基带接收信号确定第一接收数据分组和第二接收数据分组的装 置，同样假设第一接收数据分组和第二接收数据分组被关联到不同 的服务。换言之，用于确定的装置也可以适于在BBU中解复用基带 接收信号。

换言之，以上描述的、包括RRH、负载均衡器和BBU的架构 可以实现在RRH、在负载均衡器或者BBU解复用和复用（缩写为 demux和mux）基带接收信号和基带发送信号。将注意在一些实施 例中，一个demux/mux功能可以足够了，在其它实施例中，可以实 施多个或者后续demux/mux功能。

基带单元还可以包括用于处理第一接收数据分组并且用于处 理第二接收数据分组的装置。因而，对于下行链路方向，基带单元 还可以包括用于接收第一发送数据分组的装置和用于接收第二发送 数据分组的装置。另外，基带单元可以包括用于基于第一发送数据 分组并且基于第二发送数据分组来合成基带发送信号的装置，以及 用于使用接口向负载均衡实体提供基带发送信号的装置。换言之， 基带单元在一些实施例中可以包括demux/mux功能。基带单元还可 以适于根据PHY、MAC（介质访问控制的缩写）、RLC（无线链路 控制协议的缩写）执行用于无线承载的信号处理和/或执行小区广播 功能。另外，实施例可以提供一种用于传达无线电信号的远程无线 头，无线电信号是从多个收发器接收或者向多个收发器发送的。换 言之，RRH可以建立移动通信系统的一个或者多个小区。在一些实 施例中，小区可以具有多个扇区。RRH包括用于接收在传输频带中 的接收信号的装置和用于将接收信号从传输频带转换到基带以获得 基带接收信号的装置。

另外，RRH包括用于从基带接收信号确定第一接收数据分组 和第二接收数据分组的装置，假设第一接收数据分组和第二接收数 据分组被关联到不同的服务。换言之，第一接收数据分组和第二接 收数据分组可以与不同的无线承载关联，在一些实施例中，它们可 以与不同的用户关联。RRH还可以包括用于与负载均衡实体进行通 信的接口以及用于使用接口向负载均衡实体转发第一接收数据分组 和第二接收数据分组的装置。换言之，RRH可以在上行链路中执行 解复用。

远程无线头还可以包括用于使用接口从负载均衡实体获得第 一发送数据分组和第二发送数据分组的装置。换言之，可以向RRH 提供用于下行传输的数据分组。RRH可以包括用于基于第一发送数 据分组和第二发送数据分组来合成基带发送信号的装置、即RRH可 以执行复用以用于下行传输。另外，RRH可以包括用于将发送基带 信号转换成在传输频带中的发送信号的装置和用于发送在传输频带 中的信号的装置。换言之，RRH可以适于在下行传输之前执行复用。 远程无线头还可以包括用于信号传输的功率放大器和用于天线处理 的装置

根据上述，实施例可以提供对应的方法。实施例可以提供一种 通过以下操作来均衡移动通信网络中的负载的方法：使用第一接口 从无线收发器对接收数据进行接收以及从接收数据确定第一接收数 据分组和第二接收数据分组，第一接收数据分组和第二接收数据分 组被关联到不同的服务。该方法还可以包括使用第二接口向第一处 理单元转发第一接收数据分组并且使用第二接口向第二处理单元转 发第二接收数据分组的步骤。换言之，该方法可以在多个处理单元 之间均衡来自多个RRH的上行链路负载。

对于下行链路负载均衡，该方法可以包括使用第二接口从第一 处理单元接收第一发送数据分组的又一步骤以及使用第二接口从第 二处理单元接收第二发送数据分组的步骤，第一发送数据分组和第 二发送数据分组被关联到不同的服务。该方法可以包括基于第一发 送数据分组并且基于第二发送数据分组来合成基带发送信号的步 骤，以及使用第一接口向无线收发器转发基带发送信号的步骤。

因而，实施例可以提供一种用于在上行链路中在基带单元中处 理基带接收信号的方法，基带接收信号包括多个数据分组。该方法 可以包括从负载均衡实体接收基带接收信号的步骤以及从基带接收 信号确定第一接收数据分组和第二接收数据分组的步骤，第一接收 数据分组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。该方法可以包 括处理第一接收数据分组并且处理第二接收数据分组的又一步骤。 另外，该方法可以适于下行传输并且可以包括接收第一发送数据分 组并且接收第二发送数据分组。该方法可以包括基于第一发送数据 分组并且基于第二发送数据分组来合成基带发送信号并且使用接口 向负载均衡实体提供基带发送信号的步骤。

另外，实施例可以提供用于在远程无线头中传达无线电信号的 对应方法，无线电信号是从多个收发器接收或者向多个收发器发送 的。这样的方法包括接收在传输频带中的信号并且将接收信号从传 输频带转换到基带以获得基带接收信号。该方法包括从基带接收信 号确定第一接收数据分组和第二接收数据分组，第一接收数据分组 和第二接收数据分组被关联到不同的服务。另外，该方法包括使用 接口向负载均衡实体转发第一接收数据分组和第二接收数据分组。 换言之，该方法可以适于接收上行链路数据。因而，该方法可以适 于下行传输并且可以包括使用接口从负载均衡实体获得第一发送数 据分组和第二发送数据分组并且基于第一发送数据分组和第二发送 数据分组来合成基带发送信号。该方法还可以包括将发送基带信号 转换成在传输频带中的发送信号并且发送在传输频带中的发送信 号。

实施例还可以提供一种用于移动通信网络中的云计算的系统， 该系统可以包括根据以上描述的用于均衡负载的装置、根据以上描 述的远程无线头300和/或根据以上描述的基带处理单元200。另外， 实施例可以提供一种用于移动通信网络中的云计算的方法。该方法 可以包括解复用来自无线小区的信号以获得解复用的分组并且将解 复用的分组路由至不同的处理单元。

实施例可以提供一种具有多个RRH、用于均衡负载的装置和 多个BBU的用于云计算的系统。根据上文，复用和解复用可以由以 上网络实体中的任何网络实体执行，即由RRH、负载均衡器或者BBU 执行。

实施例还可以包括一种具有程序代码的计算机程序，在该计算 机程序在计算机或者处理器上被执行时，该计算机代码用于执行以 上描述的方法之一。

附图说明

将仅通过示例并且参照附图，使用以下装置和/或方法和/或计 算机程序的非限制实施例来描述一些其它特征或者方面，其中：

图1a示出用于均衡移动通信网络中的负载的装置的实施例；

图1b示出基带单元的实施例；

图1c示出远程无线头的实施例；

图2示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络；

图3示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络，该负载均 衡器用于基于无线承载路由的负载均衡；

图4示出具有负载均衡器的实施例和基带单元的实施例的无 线接入网络，这些基带单元具有X2-接口；

图5示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络，该负载均 衡器具有X2-接口；

图6a示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络，其中在 负载均衡器和基带单元处有解复用/复用；

图6b示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络，其中在 负载均衡器有处解复用/复用；并且

图6c示出具有负载均衡器的实施例的无线接入网络，其中在 无线头处有解复用/复用。

具体实施方式

图1a示出用于均衡移动通信网络中的负载的装置100的实施 例。装置100包括用于与无线收发器进行通信的第一接口110。在实 施例中，无线收发器可以对应于用于如下移动通信系统的收发器： GSM-（全球移动通信系统的缩写）移动通信系统、EDGE-（增强型 数据速率GSM演进的缩写）移动通信系统、UMTS-（通用移动通信 系统的缩写）移动通信系统、LTE-（长期演进的缩写）移动通信系 统、LTE-A-（LTE-增强的缩写）移动通信系统等。换言之，无线收 发器可以对应于移动通信系统的远程无线头（缩写为RRH）。RRH 可以例如包括无线电前端、即它可以适于例如借助混合器、功率放 大器、低噪声放大器等将传输频带信号转换成基带信号以及相反。 无线收发器可以提供或者接收无线电信号的基带表示。

第一接口110可以例如对应于通用公共无线接口（缩写为 CPRI）。装置100还包括用于与第一处理单元进行通信并且用于与 第二处理单元进行通信的第二接口120。在图1a中显示的实施例中， 装置100使用第二接口以用于与第一处理单元和第二处理单元二者 进行通信。在其它实施例中，可以使用单独的接口、即一个接口用 于与第一处理单元进行通信并且另一接口用于与第二处理单元进行 通信。第一接口110可以对应于用于与无线收发器进行光通信的光 接口。第二接口120也可以对应于用于与第一处理单元或者第二处 理单元进行光通信的光接口。

第一处理单元和第二处理单元可以对应于移动通信系统的基 带单元（缩写为BBU），基带单元是用于处理有待在传输频带中发 送或者已经在传输频带中接收的无线电信号的基带信号的处理单 元。换言之，也可以称为负载均衡器100或者云控制器100的装置 100可以控制RRH与BBU之间的通信。第一接口110可以适于与无 线收发器或者RRH交换复值的数字基带数据，并且第二接口120可 以适于与第一处理单元和第二处理单元或者第一BBU和第二BBU 交换复值的数字基带数据。

与图1a一致，装置100还包括用于使用第一接口110从无线 收发器接收基带接收信号的装置130以及用于从基带接收信号确定 第一接收数据分组和第二接收数据分组的装置140，第一接收数据分 组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。在实施例中，不同的 服务、即第一数据分组和第二数据分组可以被关联到不同的用户。 在其它实施例中，一个用户可以利用多个服务、即第一数据分组和 第二数据分组继而可以与相同用户的不同服务相关联。术语服务可 以是指协议服务、即协议上下文。在用于根据3GPP规范的UMTS、 LTE或者LTE-A网络的实施例中，第一接收或者发送数据分组和第 二接收或者发送数据分组可以指的是或者对应于不同的无线承载， 其中无线承载是用于用户的数据服务的协议上下文。

无线承载是如下共用术语，该术语被用于指用于通过无线接入 网络的较低协议层延伸的协议上下文的无线接入承载（缩写为 RAB）、用于通过无线接入网络的第一层和第二层延伸的协议上下 文的无线承载（缩写为RB），和/或用于终止于无线接入网络内并且 服务于交换第3层控制信息的协议上下文的信令无线承载（缩写为 SRB）。更具体而言，在3GPP规范内，RAB在UE（用户设备的缩 写）与核心网络（缩写为CN）之间延伸、即协议上下文桥接通过 RAN的较低协议层。无线承载可以对应于在RNC（无线网络控制器 的缩写）/节点B与UE之间的RAN层面上的用户平面承载。另外， 信令无线承载可以对应于在RNC与UE之间的用于无线电资源控制 和非接入层（Non-Acess-Stratum，缩写为NAS）信令的RAN层面承 载。作为用户平面信令承载、例如作为用于SIP（会话发起协议的缩 写）信令的承载，使用无线承载而不是SRB。

用于确定的装置140可以适于从接收的数据解复用出第一接 收数据分组和第二接收数据分组。换言之，用于确定的装置140可 以从接收数据解复用出与不同无线承载相关联的数据分组。

如在图1a中所示实施例中可见，装置100还包括用于使用第 二接口120向第一处理单元转发第一接收数据分组并且用于使用第 二接口120向第二处理单元转发第二接收数据分组的装置150。如已 经说明的那样，在其它实施例中，可以使用单独的接口向第一处理 单元和第二处理单元转发数据分组。用于转发的装置150可以适于 基于负载均衡准则向来自多个处理单元的至少两个不同的处理单元 转发从无线收发器接收的不同的无线承载的数据分组。换言之，装 置100可以执行至不同的处理单元的数据分组路由。路由可以是在 无线承载基础上的，即将关联到相同无线承载的数据分组路由至相 同的处理单元。可以潜在地、即基于负载均衡准则来将关联到不同 无线承载关联的数据分组路由至不同的处理单元。

根据以上描述和图1a，负载均衡器可以将从无线收发器接收 的不同数据分组路由至不同的处理单元，并且也可以在负载均衡器 100中在上行链路上执行数据分组的解复用。

在实施例中，装置100还可以适于在图1a中由图的虚线块指 示的相应下行链路处理。装置100因此还可以包括用于使用第二接 口120从第一处理单元接收第一发送数据分组的装置160和用于使 用第二接口120从第二处理单元接收第二发送数据分组的装置160。 在图1a中所示实施例中，使用相同的接口120来接收第一发送数据 分组和第二发送数据分组。在实施例中，可以与以上关于接收数据 分组描述的内容一致地使用单独的接口。另外，可以使用单独的接 口来接收和发送数据分组。

同样，第一发送数据分组和第二发送数据分组被关联到不同的 服务。装置100还可以包括用于基于第一发送数据分组并且基于第 二发送数据分组来合成基带发送信号的装置170以及用于使用第一 接口110向无线收发器转发基带发送信号的装置180。在实施例中， 可以使用单独的接口来从无线收发器接收基带接收信号并且向无线 收发器转发基带发送信号。用于合成的装置170可以适于通过复用 第一发送数据分组和第二发送数据分组来合成基带发送信号，第一 发送数据分组和第二发送数据分组被关联到由无线收发器的覆盖区 中的移动通信网络提供的不同服务。换言之，负载均衡器100还可 以适于复用多个无线承载的数据分组以获得基带发送信号。

概括而言，负载均衡器的实施例执行至处理单元的数据分组路 由。在以上描述的实施例中，还可以在负载均衡器中执行数据分组 的解复用和复用，然而在其它实施例中，如随后将具体描述的那样， 也可以在RRH或者BBU中执行解复用或者复用。

一般而言，其它实施例可以如在将借助图1b和图1c随后具体 描述的例如远程无线头或者基带单元的其它网络实体中实现解复用/ 复用功能。首先将提供网络架构的概况。

图2示出具有负载均衡器100的实施例的RAN。图2中所示 的RAN还包括五个无线收发器或者RRH，这些RRH被标注为 RRH1、RRH2、RRH3、RRH4和RRH5。另外，该图示示出三个处 理单元或者BBU，这些BBU被标注为BBU1、BBU2和BBU3。在 实施例中，中央负载均衡器100可以用动态重新布置（dynamic  rearrangement）或者路由来代替RRH和BBU的标准的固定1：1关 联。在这一方式之下，单独BBU的备用容量可以支持满负载或甚至 超负载的同伴。利用这一方式，BBU的总容量可能需要根据整个系 统的最大负载来设定大小。实施例因此可以限制对在任何给别BBU 提供备用容量的需要，从而它可以自行处置这一特定单元所预计的 最大负载。随之可以调平在不同区域、例如室内/室外、商业/住宅区 域之间的负载分布图，并且可以在CAPEX和OPEX二者方面实现相 当大的成本节省。

为了提供最高效的联合处理并且消除对于经由标准X2接口的 系统内部通信的任何需要，单独BBU可以被共同定位或者甚至被虚 拟化。

图3示出具有负载均衡器100的实施例的无线接入网络，该负 载均衡器用于基于无线承载路由的负载均衡。与图2的标注相似，m RRH由RRH1、RRH2、RRH3、RRHm-1、RRHm表示。另外，多个 BBU被示为BBU1、BBU2和BBU3。另外，在图3中表示若干无线 承载（缩写为RB）。RB1、RB2和RB4与RRH1关联，RB3、RB5 和RB6与RRHm-1关联。如以上已经说明的那样，可以假设无线承 载处理特定用户的完整RAN协议栈（用户和控制平面）、即针对某 个服务用于用户平面的PDCH（分组数据汇聚协议的缩写）、RLC、 MAC和PHY、用于控制平面的RRC、PDCP、RLC、MAC和PHY。

概括图3中所示部件，RAN系统包括编号为1...n的若干BBU， 这些BBU可以包括用于处理分配给若干小区ID（标识的缩写）的灵 活无线承载的集合（RB1..1）的虚拟基带引擎，这可以由负载均衡 器100的实施例实现。另外，利用特定的内部组织，若干BBU可以 共同位于一个站点上或者甚至单个BBU可以分布于若干位置，这也 称为云计算。图3还图示编号为1...m的若干RRH，m>n，这些RRH 可以包括一个TRX（发送载波的缩写）、PA（功率放大器的缩写）、 每小区ID、有或者无天线配置。另外，图3示出执行负载均衡和路 由——即RB至RRH以内的小区ID的映射——的云控制器100或 者负载均衡器100的实施例。此外，标准的核心单元如MME（移动 性管理实体的缩写）/SGW（服务网关的缩写）将被考虑用于如呼叫 处理、IP（互联网协议的缩写）地址绑定之类的功能。图3还示出 RB在各种RRH和BBU之间的示例性分布。

每个BBU可以处置若干单独RB。一个单个BBU可以执行用 于一个小区ID的所有处理。在若干BBU之间的任何负载均衡需要 向多于一个BBU指派具有特定小区ID的所有RB，这由负载均衡器 100的实施例执行。RB从不同BBU向特定RRH的特定小区的分配 由具有其负载均衡和路由功能的云控制器100或者负载均衡器100 处置。这在图3中得以示例性图示，其中BBU1处理RB1-RB3，并 且BBU2处理RB4-RB6。云控制器100向RRH1的小区分配RB1、 RB2、RB4并且向RRHm-1的小区分配RB3、RB5、RB6。

为了在实施例和有利架构中提供高效处理，对于功能指派 （assignment）存在若干选项。图4示出具有负载均衡器的实施例和 基带单元的实施例的无线接入网络，这些基带单元具有互连至BBU 的X2-接口。另外，图4示出例如经由S1链路连接到BBU以提供U 平面数据的S-GW。MME也例如经由S1链路连接到BBU以提供C 平面数据。RRH与云控制器100之间的连接以及在BBU与云控制器 100之间的连接可以例如使用高速光学链路来实施。

如在先前实施例中那样，RRH可以包括TRX、PA和天线功能。 云控制器100可以执行负载均衡和路由。BU可以提供用于运营和维 护（缩写为O&M）、小区广播功能、诸如RRC协议之类的控制功 能、呼叫处理、分组调度器、RLC、MAC、PHY的信令。

X2接口可以服务于BBU之间的通信。在这一实施例中，全处 理在BBU内，全处理即PHY、MAC、RLC、调度、呼叫处理和诸如 无线准入控制（Radio Admission Control）、移动性控制之类的控制 功能。存在高速光学链路以提供经由如CPRI的标准化接口的、向 RRH和从RRH的对经处理的IQ（同相和正交信号分量的缩写）样 本或者基带数据的传送。此外，可以将RB的处理和用于一个小区 ID的分组调度器分配给不同BBU从而需要具有很低延时的、经由 X2接口、用于RB输入缓冲器监视和控制的BBU间通信。

在这一实施例中，经全处理的IQ采样将经由云控制器100作 为用于RRH的基带发送信号而被发送。其中的任何路由功能需要分 组检查、即在云控制器100以内解复用并且在路由之后复用多用户 数据流。备选地，被分派任务为对全RB封包（package）的子集进 行处理的同伴BBU可以向主要BBU发送它的RB信号，在该主要 BBU中可以预备用于一个小区ID的全数据流的IQ封包。这样的实 施例可能需要在BBU与云控制器100之间建立附加通信接口以向云 控制器/负载均衡器100发送RB请求。在这样的实施例中，可以在 BBU中包括装置100a以执行初步路由（preliminary routing）、即确 定路线并且向实际负载均衡器提供结果，这在图4中由标号100a指 示。另外，可以预见到在BBU之间待处置的高通信负载，这可以由 X2功能处置。实施例可以经由云控制器或者经由单独BBU内的附 加智能、比如附加SON（自组织网络的缩写）式功能来组织负载均 衡。

图5示出具有负载均衡器100的实施例的无线接入网络，该负 载均衡器具有X2接口。图5示出用与图4相似的标注示出相似部件。 图5示出具有与以上关于图4描述的功能相同的功能、即TRX、PA、 天线处理的多个RRH。另外，图5示出具有X2接口的云控制器100 的实施例。换言之，装置100还可以包括用于与另一装置100进行 通信以用于交换控制信息的第三接口，其中第三接口在图5中以X2 接口为例。云控制器100可以执行例如负载均衡、路由、O&M、小 区广播功能（第3层）、呼叫处理（比如RRC控制）、多小区分组 调度等。BBU可以执行用于RB的PHY、MAC、RLC和小区广播功 能。在这一实施例中，与其它云控制器或者常规基站的X2接口连接 到云控制器100。装置（100）因此还可以适于执行负载均衡、路由、 O&M、小区广播功能、用于RRC协议的呼叫处理和/或多小区分组 调度。

在这一实施例中，所有与小区有关的处理、比如分组调度器、 控制功能和呼叫处理由云控制器100处置。另外，云控制器可以例 如经由S1-MME接口与MME直接连接。此外，云控制器可以意识 到在所有连接的BBU当中的可用处理资源。因此，向小区的用户分 配和向BBU处理资源的RB分配可以在一个单个地点——即云控制 器100——中已知。云控制器100可以联系相关BBU以用于RB的 输入缓冲器监视，并且它可以针对它的分组调度器决定而将缓冲器 状态考虑在内。

在云控制器内以“多小区”调度器的形式分配分组调度器可以 具有在各种小区之间执行改进的协调这样的附加优点并且可以用于 在时域、频域和空间域内的小区间干扰缓解。此外，实施例可以实 现确实保证相当大的容量提高的如例如协作多点（缩写为CoMP）的 网络MIMO技术。由于呼叫处理、即小区和广播在这一实施例中位 于云控制器中这样的事实，可以向RB的第2层和第1层和小区广播 功能所被分配至的相关BBU发送RRC净荷（payload）。

在实施例中对于指派用户复用/解复用以预备IQ样本存在若干 选项，将借助图6a、6b和6c更详细图示和说明这些选项中的三个 选项。在图中，虚线代表IQ样本传送，实线代表标准BB（宽带的 缩写）传送，二者优选地是经由光学技术的。例如对于LTE，用户 复用/解复用功能由OFDM调制/解调、即IFFT（逆快速傅里叶变换 的缩写）和FFT（快速傅里叶变换的缩写）构成。作为另一示例， 对于UMTS，使用利用信道化代码的扩频/去扩频来完成用户复用。 然而所有选项都可以遵守严格延时要求。

图6a示出具有负载均衡器100的实施例的无线接入网络而在 负载均衡器100和基带单元200有解复用/复用。如图所示，可以在 BBU200处执行用户复用或者解复用。实施例可以随之也提供BBU 200。图1b更具体示出基带单元200的实施例。基带单元200适于 处理基带接收信号，基带接收信号包括多个数据分组。BBU200包 括用于从负载均衡实体接收基带接收信号的接口210。另外，BBU 200包括用于从基带接收信号确定第一接收数据分组和第二接收数 据分组的装置220，第一接收数据分组和第二接收数据分组被关联到 不同的服务。另外，BBU200包括用于处理第一接收数据分组并且 用于处理第二接收数据分组的装置230。

在另外的实施例中，BBU200也可以如图1b中的虚线框所示 适于复用。在实施例中，基带单元200可以包括用于接收第一发送 数据分组的接收装置240和用于接收第二发送数据分组的装置240。 在图1b中，示出用于接收第一数据分组和第二数据分组的相同装置 240。在其它实施例中，可以利用单独的装置来接收第一数据分组和 第二数据分组。另外，装置200包括用于基于第一发送数据分组并 且基于第二发送数据分组来合成基带发送信号的装置250以及用于 使用接口向负载均衡实体提供基带发送信号的装置260。基带单元 200还可以根据PHY、MAC、RLC执行用于无线承载的信号处理和/ 或执行小区广播功能。

换言之，可以如图6a中所示在BBU200中执行解复用和复用 （缩写为DEMUX/MUX）。DEMUX/MUX和分组检查必须在也如图 6a中所示的、实现负载均衡机制的云控制器中。这一实施例可以在 RRH和BBU接口处提供与常规非云计算解决方案兼容性。此外，可 以直接应用现有的压缩算法。

图6b示出具有负载均衡器100的实施例的无线接入网络，在 负载均衡器100或者云控制器100处有解复用/复用。在与RRH的接 口执行云控制器中的MUX/DEMUX。随之可以执行适当路由，可以 应用标准化的CPRI接口。实施例可以包括专有接口、即第二接口 120，其中将如图6b中所示所有RB信号在BBU处向云控制器接口 传送。与图6a中所示实施例相同的优点可以在RRH接口适用。另 外，云控制器100可以执行RRH的同步以用于实现高级的的传输技 术。

图6c示出具有负载均衡器10的实施例的无线接入网络，其中 在无线头300处有解复用/复用。图1c更详细示出无线头300的实施 例。无线头300适于传达无线电信号，无线电信号是从多个收发器 接收或者向多个收发器接发送的。RRH300包括用于接收在传输频 带中的接收信号的装置310和用于将接收信号从传输频带转换到基 带以获得基带接收信号的装置320。另外，RRH300包括用于从基带 接收信号确定第一接收数据分组和第二接收数据分组的装置330，第 一接收数据分组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。RRH300 包括用于与负载均衡实体进行通信的接口350以及用于使用接口向 负载均衡实体转发第一接收数据分组和第二接收数据分组的装置 340。换言之，RRH300适于解复用RB。

在另一实施例中，如图1c中的虚线块所示，RRH300还适于 复用RB信号或者分组以用于下行传输。然后，RRH300还可以包括 用于使用接口350从负载均衡实体获得第一发送数据分组和第二发 送数据分组的装置360。同样在实施例中，可以利用不同的接口获得 或者接收第一发送数据分组和第二发送数据分组。RRH300还可以 包括用于基于第一发送数据分组和第二发送数据分组来合成基带发 送信号的装置370以及用于将发送基带信号转换成在传输频带中的 发送信号的装置380。另外，RRH300可以包括用于发送在传输频带 中的信号的装置390。远程无线头（300）还可以包括用于信号传输 的功率放大器和用于天线处理的装置。

根据图1c和图6c中所示以上实施例，也可以在RRH300处执 行DEMUX/MUX。然后可以如图6c中所示遵守严格延时要求从BBU 经由云控制器100向RRH300传送RB信号。云控制器300的实施 例可以照顾RB路由功能。

在图6a、6b和6c中描绘的其中demux/mux功能在不同实体执 行的三个不同实施例之中，图6c的实施例可以提供附加优点并且对 于如下配置令人感兴趣，在这些配置中，一个光高速链路服务于若 干RRH300。这可以允许带宽大小设定中的进一步统计增益。

根据上文并且如用图5、图6a、图6b和图6c已经图示的那样， 实施例可以提供一种用于云计算机的系统，该系统具有多个RRH、 用于均衡负载的装置和多个BBU。根据上文，复用和解复用可以由 以上网络实体中的任一网络实体执行，即由RRH、负载均衡器或者 BBU执行。另外，RAN的不同协议的处理和随之对不同功能的指派 可以在不同实施例中而不同。

概括而言，图5示出其中RRH用TRX、PA和天线处理来执 行无线传输的实施例。云控制器执行负载均衡、路由、O&M、小区 广播功能（第3层）、诸如用于RRC协议之类的呼叫处理和多小区 分组调度。BBU执行用于RB的PHY、MAC、RLC和小区广播功能。

图6a、图6b和图6c图示其中在三个不同的实体RRH、云控 制器和BBU处执行mux/demux功能的不同实施例。在图6a中， mux/demux在BBU内。mux/demux和分组检查也在实现负载均衡机 制的云控制器中。在图6b中，在云控制器中与RRH的接口处执行 mux/demux。可以执行适当路由，可以应用标准化CPRI接口。可以 有专有接口，在该专有接口处所有RB信号可以在BBU处向云控制 器接口传送。在图6c中，在RRH中执行mux/demux。遵守严格延 时要求从BBU经由云控制器向RRH传送RB信号。云控制器必须自 行照顾纯RB路由功能。

根据以上描述，实施例可以提供对应的方法，该方法也由图 1a、图1b和图1c的在解释为流程图时的框图表示。实施例可以与 图1a一致地提供一种用于均衡移动通信网络中的负载的方法。该方 法可以包括使用第一接口从无线收发器接收数据的接收步骤130和 从接收数据确定第一接收数据分组和第二接收数据分组的步骤140， 第一接收数据分组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。该方 法还包括使用第二接口向第一处理单元转发第一接收数据分组并且 用第二接口向第二处理单元转发第二接收数据分组的步骤150。

在该方法的又一实施例中，可以包括使用第二接口从第一处理 单元接收160第一发送数据分组并且使用第二接口从第二处理单元 接收160第二发送数据分组，第一发送数据分组和第二发送数据分 组被关联到不同的服务。该方法还可以包括基于第一发送数据分组 并且基于第二发送数据分组来合成170基带发送信号以及使用第一 接口向无线收发器转发180基带发送信号。

实施例还可以提供一种用于在基带单元200中处理基带接收 信号的方法，基带接收信号包括多个数据分组。该方法还可以包括 从负载均衡实体接收210基带接收信号以及从基带接收信号确定 220第一接收数据分组和第二接收数据分组的步骤，第一接收数据分 组和第二接收数据分组被关联到不同的服务。该方法还可以包括处 理第一接收数据分组并且处理第二接收数据分组的步骤230。

在另外的实施例中，该方法还可以包括接收240第一发送数据 分组和接收240第二发送数据分组的步骤。该方法还可以包括基于 第一发送数据分组并且基于第二发送数据分组来合成250基带发送 信号以及使用接口向负载均衡实体提供260基带发送信号的步骤。

在另外的实施例中，提供一种用于在远程无线头300中传达无 线电信号的方法，无线电信号是从多个收发器接收或者向多个收发 器发送的。该方法可以包括接收310在传输频带中的接收信号以及 将接收信号从传输频带转换320到基带以获得基带接收信号的步骤。 该方法还可以包括从基带接收信号确定330第一接收数据分组和第 二接收数据分组——第一接收数据分组和第二接收数据分组被关联 到不同的服务——以及使用接口向负载均衡实体转发340第一接收 数据分组和第二接收数据分组的步骤。

在再另外的实施例中，该方法可以包括使用接口从负载均衡实 体获得360第一发送数据分组和第二发送数据分组以及基于第一发 送数据分组和第二发送数据分组来合成370基带发送信号。该方法 还可以包括将发送基带信号转换380成在传输频带中的发送信号和 发送390在传输频带中的信号的步骤。

另外，实施例可以提供一种具有程序代码的计算机程序，在计 算机程序在计算机或者处理器上被执行时，该计算机代码执行以上 方法之一。

本领域技术人员将容易认识到各种以上描述的方法的步骤可 以由经编程的计算机执行。这里，一些实施例还旨在于覆盖程序存 储设备、例如数字数据存储介质，这些程序存储设备是机器或者计 算机可读的并且对机器可执行或者计算机可执行的指令程序进行编 码，其中所述指令执行所述以上描述的方法的步骤中的一些或者所 有步骤。程序存储设备可以例如是数字存储器、诸如磁盘和磁带之 类的磁存储介质、硬盘或者光学可读数字数据存储介质。实施例也 旨在于覆盖被编程用于执行以上描述的方法的所述步骤的计算机。

说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将理解，本领域 技术人员将能够设计虽然这里未明确描述或者示出、但是体现本发 明的原理并且被包括在它的精神实质和范围内的各种布置。另外， 这里记载的所有示例主要明确地旨在于仅出于示范目的以辅助读者 理解本发明的原理和由发明人贡献的用于推进本领域的概念，并且 将被解释为不限于这样特别记载的示例和条件。另外，这里的记载 本发明的原理、方面和实施例及其具体实施例的所有陈述旨在于涵 盖其等效含义。

应当理解表示为“用于......（执行某个功能的）的装置”的功能 块分别为包括如下电路装置的功能块，该电路装置适于执行某个功 能。因此，也可以理解“用于某事物的装置”为“适于或者适合于某事 物的装置”。适于执行某个功能的装置因此未意味着这样的装置必然 （在给定的时间时刻）正在执行所述功能。

包括标注为“装置”、“用于接收的装置”、“用于确定的装置”、“用 于转发的装置”、“用于合成的装置”、“用于处理的装置”、“用于提供 的装置”、“用于转换的装置”、“用于获得的装置”、“用于发送的装置” 的任何功能块在内的、图中所示各种单元的功能可以通过使用专用 硬件、比如“接收器”、“确定器”、“转发器”、“合成器”、“处理器”、 “提供器”、“转换器”、“获得器”、“发送器”以及与适当软件关联的能 够执行软件的硬件来提供。在由处理器提供时，功能可以由单个专 用处理器、由单个共享处理器或者由多个单独处理器提供，这些多 个单独处理器中的单独处理器可以被共享。另外，术语“处理器”或 者“控制器”的明确使用不应当被理解为仅仅是指能够执行软件的硬 件并且可以隐含地指代而不限于数字信号处理器（DSP）硬件、网络 处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、用 于存储软件的只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和非 易失性存储装置。还可以包括其它常规和/或定制硬件。类似地，图 中所示任何开关仅为概念。它可以通过程序逻辑的操作、通过专用 逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互或者甚至人工执行它们的功 能，特定技术如从上下文更具体理解的那样可由实施者选择。

本领域技术人员应当理解，这里的任何框图代表体现本发明原 理的示例电路装置的概念视图。类似地，将理解任何程序图、流程 图、状态转换图、伪代码等代表可以基本上被代表在计算机可读介 质中，因此由计算机或者处理器执行的各种过程、无论是否明确地 示出这样的计算机或者处理器。