基于準(zhǔn)入控制的lte負(fù)載均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種LTE通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種能夠有效解決熱點(diǎn)小區(qū) 的擁塞問題，提高系統(tǒng)的資源利用率的基于準(zhǔn)入控制的LTE負(fù)載均衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在蜂窩移動(dòng)通信中，用戶的到達(dá)率、傳輸業(yè)務(wù)類型都是隨機(jī)變化的，即不均衡的， 這就導(dǎo)致了在熱點(diǎn)小區(qū)的業(yè)務(wù)請求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一個(gè)可接受的水平，而另一些小區(qū)則仍然具備 可用資源來服務(wù)更多的用戶。
[0003] 2014. 12. 10公開了中國專利申請?zhí)枮镃N201410324613. 0的一種基于鄰區(qū)集的 LTE負(fù)載均衡方法，該方法包括以下步驟：步驟1 :計(jì)算全局負(fù)載；步驟2 :構(gòu)建最小負(fù)載鄰 區(qū)集；步驟3 :核算負(fù)載變化量；步驟4 :實(shí)施負(fù)載轉(zhuǎn)移；步驟5 :收斂判決。該發(fā)明所得的基 于鄰區(qū)集的LTE負(fù)載均衡方法，從分析小區(qū)負(fù)載入手，根據(jù)其與全局負(fù)載的差值，推算出相 應(yīng)的負(fù)載變化量，借助物理資源塊的能力及均衡因子要求，實(shí)施相應(yīng)數(shù)量的用戶轉(zhuǎn)移決策。 方法實(shí)施后能利用整個(gè)通信系統(tǒng)的資源利用率，提供更高的小區(qū)業(yè)務(wù)吞吐量，提升客戶感 知。不足的是，該方法采取的負(fù)載分析是靜態(tài)的，而實(shí)際上在小區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，仍然存在用 戶不斷接入并為之提供服務(wù)的情況，而由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的原因，這種接入并一定總能成功，需 要?jiǎng)討B(tài)分析。為此，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種基于準(zhǔn)入控制的小區(qū)負(fù)載均衡方法，通過將目標(biāo)小區(qū)的 負(fù)載實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行針對性分析，與周邊的鄰區(qū)進(jìn)行負(fù)載轉(zhuǎn)移，進(jìn)而達(dá)到調(diào)整負(fù)載的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的各個(gè)小區(qū)業(yè)務(wù)請求量不均衡的問題，提供 了一種能夠有效解決熱點(diǎn)小區(qū)的擁塞問題，提高系統(tǒng)的資源利用率的基于準(zhǔn)入控制的LTE 負(fù)載均衡方法。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于準(zhǔn)入控制的LTE負(fù)載均衡方法，包括計(jì) 算小區(qū)負(fù)載、業(yè)務(wù)測量、資源核算、準(zhǔn)入控制等步驟：對于候選基站集QB = {eNBi，eNB2，…， eNBN}，及當(dāng)前發(fā)生接入的基站eNBi，計(jì)算其業(yè)務(wù)到達(dá)概率，核算用戶發(fā)起業(yè)務(wù)所占用的帶 寬，根據(jù)物理資源塊的能力及均衡因子要求，來選擇是接入當(dāng)前基站，還是實(shí)施相應(yīng)數(shù)量的 用戶轉(zhuǎn)移決策。
[0006] -種基于準(zhǔn)入控制的LTE負(fù)載均衡方法，對于候選基站集QB = {eNBp eNB2，…， eNBN}，及當(dāng)前發(fā)生接入的基站eNBp包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :計(jì)算小區(qū)負(fù)載：
[0008] 步驟1-1 :設(shè)定每個(gè)小區(qū)c及其發(fā)射功率P。、鄰區(qū)x及其發(fā)射功率Px、用戶+到小
區(qū)x的路徑損耗T 和熱噪聲Nt，利用公另 計(jì)算小區(qū)c內(nèi)每個(gè) LX,Ui 用戶七的信噪比SINRUi;其中，Lc,Ui為用戶Ui到小區(qū) c的路徑損耗；
[0009] 步驟1-2 :設(shè)定用戶屮占用的物理資源塊數(shù)量NPRBUi、申請的業(yè)務(wù)速率為VUi， 每個(gè)物理資源塊的占用帶寬為BW，利用公式用戶Ui的物理資源塊能力 RUj5
[0010] 利用公：
汁算用戶七申請業(yè)務(wù)所需要的帶寬BVUi;
[0011] 步驟1-3 :設(shè)定小區(qū)C內(nèi)總的物理資源塊PRBT(rt,。、用戶七申請的業(yè)務(wù)速率VUi， 計(jì)算小區(qū)C負(fù)
其中，Ui為小區(qū)C中申請業(yè)務(wù)的用戶；
[0012] 步聚2:業(yè)務(wù)測量：
[0013] 步驟2-1 :設(shè)定eNBi具備k個(gè)鄰區(qū)，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^k-J，計(jì)算得到{eNBm， eNBm+1，…，eNBm+kJ中具備最小負(fù)載的鄰區(qū)基站eNBj(j乒i);
[0014] 步驟2-2 :設(shè)定eNBi的用戶到達(dá)概率為P u i，業(yè)務(wù)阻塞概率為0，到達(dá)用戶發(fā)起業(yè) 務(wù)申請的概率為Ps」，利用公式PsjU= P 計(jì)算eNBj^業(yè)務(wù)到達(dá)概率p s_ m_i;
[0015] 步驟2-3 :計(jì)算該小區(qū)到達(dá)用戶成功發(fā)起業(yè)務(wù)所需要的帶寬W6 i:
[0016]
[0017] 步驟3:資源核算：
[0018] 計(jì)算基站eNBi當(dāng)前申請業(yè)務(wù)所消耗的物理資源塊數(shù)量為Wey(BW)，計(jì)算所有 業(yè)務(wù)接入e NBi后系統(tǒng)的負(fù)載
計(jì)算N個(gè)基站的平均負(fù)載
[0019] 步驟4:準(zhǔn)入控制：
[0020] 步驟4-1 :若cp/ S雨，將新來用戶直接接入eNBi中，否則轉(zhuǎn)入步驟4-2 ;
[0021] 步驟4-2:利用公式
則拒絕此用戶， 否則轉(zhuǎn)入步驟4-3 ;
[00221 擊驟4-3,設(shè)宙可接受的均衡狀態(tài)0 ^收斂目標(biāo)值e，計(jì)算由產(chǎn)生的負(fù)載均衡 因i 車中，<Pk表示除eNBi外其它N-1個(gè)基站的負(fù)載；
[0023] 計(jì)算由屮|產(chǎn)生的負(fù)載均衡因子
其中，<Pk表示除eNBj外其 它N-1個(gè)基站的負(fù)載；
[0024] 若0丨2叫，則將用戶接入eNBj，否則接入eNBi，并更新相應(yīng)小區(qū)的負(fù)載；其中，屮k 表示除6他1或eNB」外其它N-1個(gè)基站的負(fù)載。
[0025] 本發(fā)明的基于準(zhǔn)入控制的LTE小區(qū)負(fù)載均衡方法，從分析小區(qū)負(fù)載入手，通過測 量業(yè)務(wù)到達(dá)的概率，推算出業(yè)務(wù)消耗RB資源塊的大小。設(shè)定兩次判定門檻，在接入后負(fù)載 小于平均負(fù)載時(shí)，采取就近接入的方式，否則通過核算采取最小負(fù)載鄰區(qū)接入所導(dǎo)致的系 統(tǒng)均衡度，與當(dāng)前接入的系統(tǒng)均衡度對比，來采取相應(yīng)的接入策略。方法實(shí)施后能充分利用 整個(gè)系統(tǒng)的資源效率，提供更高的小區(qū)業(yè)務(wù)吞吐量，提升客戶感知。
[0026] 本發(fā)明的基于準(zhǔn)入控制的小區(qū)負(fù)載均衡方法，可以從系統(tǒng)性的角度統(tǒng)一考慮小區(qū) 接入的問題，避免小區(qū)間負(fù)載不一致而導(dǎo)致LTE系統(tǒng)利用率不高、部分小區(qū)過載的問題，有 利用騰出更多資源為用戶提供QoS保障。
[0027] 作為優(yōu)選，所述步驟1-2中的
3下述公式替換：
[0028]
[0029] 作為優(yōu)選，0。的取值范圍為0至1。
[0030] 作為優(yōu)選，e的取值范圍為〇.〇〇8至0.02。
[0031] 因此，本發(fā)明具有如下有益效果：避免小區(qū)間負(fù)載不一致而導(dǎo)致LTE系統(tǒng)利用率 不高、部分小區(qū)過載的問題，有利用騰出更多資源為用戶提供QoS保障；提供更高的小區(qū)業(yè) 務(wù)吞吐量，提升客戶感知。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的一種流程圖；
[0033] 圖2是本發(fā)明的一種直接接入下的業(yè)務(wù)與均衡因子關(guān)系圖；
[0034] 圖3是本發(fā)明的一種均衡接入下的業(yè)務(wù)與均衡因子關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，具體流程可詳見圖1。
[0036] 實(shí)施例：
[0037] 本實(shí)例描述的基于準(zhǔn)入控制的LTE小區(qū)負(fù)載均衡方法，包括計(jì)算小區(qū)負(fù)載、業(yè)務(wù) 測量、資源核算、準(zhǔn)入控制等步驟。
[0038] 步驟1 :計(jì)算小區(qū)負(fù)載：
[0039] 步驟1-1 :設(shè)定每個(gè)小區(qū)c及其發(fā)射功率P。、鄰區(qū)x及其發(fā)射功率Px、用 戶七到小區(qū)x的路徑損耗Lx,Ui、熱噪聲Nt、計(jì)算小區(qū)c內(nèi)每個(gè)用戶七的信噪比：
;其中，Lc,Ui為用戶屮到小區(qū)c的路徑損耗；
[0040] 步驟1-2:設(shè)定用戶屮占用的物理資源塊數(shù)量NPRBUi、申請的業(yè) 務(wù)速率VUi，每個(gè)物理資源塊的占用帶寬BW，計(jì)算用戶七物理資源塊能力 及用戶~申請業(yè)務(wù)所需要的帶寬

[0041]步驟1-3 :設(shè)定小區(qū)C內(nèi)總的物理資源塊PRBT()t,。、用戶屮申請的業(yè)務(wù)速率VUi，
計(jì)算小區(qū)C負(fù)載m ? 其中，Ui為小區(qū)C中申請業(yè)務(wù)的用戶； 9C . 1
[0042] 步聚2 :業(yè)務(wù)領(lǐng)U重：
[0043] 步驟2-1 :設(shè)定eNBi具備k個(gè)鄰區(qū)，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^