CN101415207A - 一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法、装置和基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法、装置和基站，其中，该方法包括：选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇；根据所述小区簇内各小区的负载状态确定热点小区向非热点小区转移的业务量；确定热点小区的转移业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道。本发明提供的负载均衡方法、装置和基站，通过小区簇的动态组建可以及时地适应网络中业务的突发和不均匀分布，从而进行有效的负载均衡；区分业务的负载均衡既保证了热点小区内实时业务QoS，又最大程度地降低了整个小区簇系统的阻塞率；而基于转移效率的资源调度不仅满足了负载均衡的需要，还有效提高了小区簇系统的频谱效率。

Description

一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法、装置和基站

技术领域

本发明涉及蜂窝协作中继网络技术，尤其涉及一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法、装置和基站。

背景技术

未来的第四代无线通信系统的目标是在更大的覆盖范围内提供更高的数据传输速率。协作中继技术是实现这一目标的一种有效的解决方案。在协作中继网络中，基站和用户终端之间布设有一个或多个中继站；在数据传输过程中，发端与收端之间的直跳链路以及中继站与收端之间的中继链路在收端处形成分集，提高了接收信号质量，从而扩大了系统容量。

尽管协作中继技术能够有效地扩大系统容量，但由于未来蜂窝通信系统的业务具有更高的突发性和分布不均匀性，在某些热点小区仍有可能出现拥塞的情况，而同时，相邻的小区可能仍处于空闲状态。如果一味地提高热点小区的容量以降低阻塞率，则会造成频谱利用率下降，并带来较大的干扰。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法，能够降低整个小区簇的阻塞率，有效提高系统的频谱效率。

本发明提供一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法，包括：选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇；根据小区簇内各小区的负载状态确定热点小区向每个非热点小区转移的业务量；确定热点小区的转移业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道。

根据本发明的负载均衡方法的一个实施例，上述选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇的步骤包括：热点小区向相邻小区发起建簇邀请，相邻小区收到邀请后向热点小区报告本小区的当前业务量；热点小区根据相邻小区的当前业务量的大小选取一个或者多个相邻小区；热点小区向选取的相邻小区发送建簇请求，收到确认后小区簇建立。

根据本发明的负载均衡方法的另一实施例，上述根据小区簇内各小区的负载状态确定向非热点小区转移的业务量的步骤包括：热点小区向小区簇内相邻小区转移的业务量与所述相邻小区的负载成反比，使负载转移后小区簇内各小区的业务量基本相同。上述确定热点小区转移的业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道的步骤包括：对于热点小区的非实时用户，在非热点小区内选择离所述用户距离最近的n中继站作为所述用户在所述非热点小区的候选接入点；分别计算热点小区的非实时用户通过每条信道接入非热点小区的每个候选接入点的转移效率；依次选取转移效率最大的m个值，按照所述转移效率值所对应的非实时用户、传输信道、转移小区和候选接入点进行负载转移；其中n、m为整数。

本发明提供一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡方法，通过选取相邻的非热点小区组成小区簇，确定热点小区向非热点小区转移的业务量并进行相应的资源调度，能够降低整个小区簇的阻塞率，有效提高系统的频谱效率。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，能够降低整个小区簇的阻塞率，有效提高系统的频谱效率。

本发明提供一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，包括：小区簇生成模块，用于选取与热点小区相邻的非热点小区，组成小区簇；业务量确定模块，用于根据所述小区簇内各小区的负载状态确定热点小区向非热点小区转移的业务量；资源分配模块，用于根据向非热点小区转移的业务量确定热点小区的转移业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道。

根据本发明的蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置的一个实施例，上述小区簇生成模块包括：邀请发送单元，用于向相邻小区发起建簇邀请；小区选择单元，用于接收来自相邻小区的响应，根据所述响应中包括的当前业务量的大小依次选取一个或者多个相邻小区；建簇确认单元，用于向选取的相邻小区发送建簇请求，接收来自所述相邻小区的确认，建立小区簇。

根据本发明的蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置的另一个实施例，上述资源分配模块包括：候选接入点确定单元，用于为热点小区的非实时用户在非热点小区内选择离所述用户距离最近的n中继站作为所述用户在所述非热点小区的候选接入点；转移效率确定单元，用于分别计算热点小区的非实时用户通过每个信道接入非热点小区的每个候选接入点的转移效率；资源分配调度单元，用于选取转移效率最大的m个值，按照所述转移效率值所对应的非实时用户、传输信道、转移小区和候选接入点进行负载转移。

本发明提供的负载均衡装置，通过小区簇生成模块选取非热点小区组成小区簇，通过业务量确定模块确定需要向各个非热点小区转移的业务量，并通过资源分配模块实现资源调度，能够降低整个小区簇的阻塞率，有效提高系统的频谱效率。

附图说明

图1是本发明的负载均衡方法的一个实施例的流程图；

图2是本发明的负载均衡方法的另一实施例的流程图；

图3是本发明的负载均衡方法的一个实施例中进行资源调度的流程图；

图4是本发明的负载均衡装置的一个实施例的框图；

图5是本发明的负载均衡装置的另一实施例的框图；

图6是不同负载均衡方案的阻塞率的对比曲线图；

图7是不同负载均衡方案的频谱效率的对比曲线图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。

图1是本发明的负载均衡方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，在步骤102，热点小区选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇。热点小区根据本小区的业务分布情况和相邻小区的负载情况，动态选取相邻的非热点小区组成小区簇。

在步骤104，热点小区根据小区簇内各小区的负载状态确定热点小区向非热点小区转移的业务量。热点小区确定向非热点小区转移的业务量，使得小区簇的平均阻塞率降低。

在步骤106，确定热点小区的转移业务用户、业务用户使用的中继站和传输信道。热点小区以小区簇的总转移效率为目标，对热点小区内转移的用户进行资源调度，确定转移的业务用户，转移的业务用户转向的非热点小区中使用的中继站以及传输信道。

在本发明的一些实施例中，不对实时业务用户进行转移，只有非实时业务用户可以通过中继站以协作中继的形式转移到相邻的非热点小区，从而保证热点小区内实时业务的QoS。

图2是本发明的负载均衡方法的另一实施例的流程图。

如图2所示，在步骤202，热点小区向周围的相邻小区发起建簇邀请，相邻小区收到邀请后向热点小区报告本小区的当前业务量；

在步骤204，热点小区根据相邻小区的当前业务量的大小选取一个或者多个相邻小区，以组建小区簇。热点小区可以根据相邻小区的当前业务量从小到大依次选取，直到小区簇的平均业务量小于门限值或者所有可用相邻小区都被选取为止。

在步骤206，热点小区向选取的相邻小区发送建簇请求，热点小区收到确认后小区簇建立。由热点小区担当簇首。

在步骤208，小区簇建立之后，热点小区根据小区簇内各小区的负载情况确定向非热点小区转移的业务量，使得整个小区簇的平均阻塞率最低，负载均衡后热点小区的业务量低于门限值。

在步骤210，在确定向各个非热点小区转移的业务量后，确定向各个非热点小区转移的业务用户、转移的业务用户所使用的中继站以及传输信道。

下面详细介绍如何根据小区簇内各小区的负载情况确定向非热点小区转移的业务量。

假设小区簇内非热点小区的个数为C；热点小区的当前业务量为T，阻塞率为B，非热点小区的当前业务量和阻塞率分别为T_c和B_c(c＝1，2，...，C)；热点小区的业务量的预设门限值为T_f，T_f的大小可由系统阻塞率要求而定；负载均衡过程中，热点小区预转移的总业务量为ΔT，其中转向每个非热点小区的业务量所占的百分比为p_c，转向每个非热点小区的实际业务量为ΔT_c。

对于每个非热点小区，有：

ΔT_c＝ΔT·p_c·(1-B_c)(c＝1，2，...，C)             (1)

对于热点小区，有：

$T-T_f=\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{T}_c=\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ΔT}\·p_c\·(1-B_c)=\mathrm{\ΔT}\·\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}{p}_c\·(1-B_c)---\left(2\right)$

由此可得，热点小区预转移的总业务量大小为：

$\mathrm{\ΔT}=\frac{T-T_f}{\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}{p}_c\·(1-B_c)}---\left(3\right)$

热点小区转向每个非热点小区的实际业务量大小为：

$\mathrm{\Δ}{T}_c=\frac{T-T_f}{\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}{p}_c\·(1-B_c)}\·p_c\·(1-B_c)(c=\mathrm{1,2},...,C)---\left(4\right)$

在上述(1)至(4)的公式中，各小区的业务量T(T_c)与阻塞率B(B_c)均服从ErlangB公式，即：

$B=\frac{\frac{T^N}{N!}}{\underset{k=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{T^k}{k!}},$ $B_c=\frac{\frac{T_c^N}{N!}}{\underset{k=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\frac{T_c^k}{k!}}(c=\mathrm{1,2},...,C)---\left(5\right)$

上式(5)中，N表示各小区的信道数目。根据公式(5)，在已知系统阻塞率的要求B_f(例如阻塞率低于2％，即B_f＝2％)的情况下，可推算出热点小区业务量的门限值T_f。

根据理论证明推知，在小区簇总业务量不变的情况下，当簇内每个小区的业务量相同(即总业务量在各小区平均分配)时，整个小区簇的平均阻塞率最低。因此，为了保证负载均衡后整个小区簇的平均阻塞率最低，在负载均衡过程中，在保证热点小区的业务量低于门限值的前提下，应该尽量使得负载转移后小区簇内各小区的业务量相同，这可以通过合理设置参数p_c来实现。这里，令：

$p_c=\frac{\frac{1}{T_c}}{\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{T_c}}(c=\mathrm{1,2},...,C)---\left(6\right)$

从上式(6)可以看出，转向各非热点小区的业务量所占的百分比与各非热点小区的业务量的倒数成比例，即非热点小区的业务量越大，负载均衡过程中转向该小区的业务量就越小。这种设置方式虽然不能保证负载均衡之后各小区的业务量严格相同，但也极大地缩小了各小区之间业务量的差距，有效降低了小区簇系统的平均阻塞率，并且实现简单。

在确定转移到各个非热点小区的业务量之后，可以对热点小区内转移的非实时业务用户进行资源调度。资源调度的目标是使整个小区簇的总转移效率最大。在下面的描述中，假设系统采用OFDMA物理层技术。首先，根据转向各非热点小区的业务量大小，为每个非热点小区选择相应数量的转移用户，然后为每个转移用户指定接入的中继站，并分配OFDMA子信道。

对于每一个转移的非实时业务用户，设定：

转移效率＝负载转移之后的频谱效率-负载转移前的频谱效率

协作中继网络存在两种传输链路：直跳链路和中继链路。在直跳链路中，基站和移动台之间像普通蜂窝网络一样进行直接通信；在中继链路中，以下行为例，中继站首先接收基站信号，然后再将信号转发给移动台。特殊地，对于协作中继来说，接收端同时接收直跳链路和中继链路的多路信号，形成分集，有效地提高了系统的频谱效率。

根据分集方式的不同，协作中继的实现分为时分、频分、空分等方式。这里采用基于两跳中继的时分协作方式，即在第一个时隙中，发端将信号同时发送给收端和中继站；在第二个时隙中，由中继站将接收信号再次转发给收端，这样在收端就实现了时间分集。

考虑下行链路，假设基站发送的信号为x_BS，中继站和移动台接收到的信号分别为y_RS和y_MS；基站和中继站的发射功率分别为PX和P_RS；基站到移动台、基站到中继站和中继站到移动台的信道增益分别为h_BM，h_BR和h_RM；高斯白噪声为n，功率谱密度为N₀W。并且，下标1和2分别表示第一和第二个时隙。

对于直跳链路，信道模型可以表示为：

$y_{\mathrm{MS}}=\sqrt{P_{\mathrm{BS}}}\·h_{\mathrm{BM}}\·x_{\mathrm{BS}}+n---\left(7\right)$

由仙农公式，可得直跳链路的频谱效率为：(bit/s/Hz)

$\mathrm{SE}={\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\·{\left|h_{\mathrm{BM}}\right|}^2}{N_{0}W})---\left(8\right)$

对于中继链路，规定采用DF(解码转发)转发方式，即在第一个时隙中，中继站将接收到的信号x_BS进行解码，如果解码成功，则在第二个时隙中以功率P_RS将信号x_BS发送给移动台。信道模型可以表示为：

$y_{\mathrm{MS}1}=\sqrt{P_{\mathrm{BS}}}\·h_{\mathrm{BM}}\·x_{\mathrm{BS}}+n$

$y_{\mathrm{RS}1}=\sqrt{P_{\mathrm{BS}}}\·h_{\mathrm{BR}}\·x_{\mathrm{BS}}+n---\left(9\right)$

$y_{\mathrm{MS}2}=\sqrt{P_{\mathrm{RS}}}\·h_{\mathrm{RM}}\·x_{\mathrm{BS}}+n$

同理，由仙农公式可得到DF模式下中继链路的频谱效率为：(bit/s/Hz)

$\mathrm{SE}=\frac{1}{2}{\log }_2(1+\frac{P_{\mathrm{BS}}\·{\left|h_{\mathrm{BM}}\right|}^2}{N_{0}W}+\frac{P_{\mathrm{RS}}\·{\left|h_{\mathrm{RM}}\right|}^2}{N_{0}W})---\left(10\right)$

在上式(10)中，1/2表示移动台在两个时隙中接收了同样的信息。

至此，便得到了协作中继网络中频谱效率的的计算方法。假设热点小区内待转移的非实时业务用户为m，转移接入的非热点小区的中继站为r，分配的OFDMA子信道为f，并且CE_{m，c，r，n}表示热点小区内的用户m在子信道f上通过中继站r转移到非热点小区c的转移效率，则有：

${\mathrm{CE}}_{m,c,r,n}={\mathrm{SE}}_{m,c,r,n}^{\mathrm{afterLB}}-{\mathrm{SE}}_{m,c,r,n}^{\mathrm{beforeLB}}---\left(11\right)$

其中，和分别表示负载转移之前和之后的频谱效率。

为了保证负载均衡后小区簇的总转移效率最大，热点小区必须合理选择转移的非实时业务用户，并为每一个转移的用户分配最优的转移接入点和OFDMA子信道。

假设热点小区内待转移的非实时业务用户数为M，每个小区内中继站的数目为R，系统中OFDMA子信道的数目为N，并且，每个非实时业务用户m的业务量表示为T(m)。为了实现整个小区簇的最大转移效率，负载均衡过程中的资源调度问题可以表示为如下的最优化模型：

$\mathrm{Max}\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=1}{\overset{R}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_{m,c,r,n}\·{\mathrm{CE}}_{m,c,r,n}$

s.t.ρ_{m，c，r，n}＝{0，1}

$\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{c=1}{\overset{C}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=1}{\overset{R}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_{m,c,r,n}\≤1\∀n$

$\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{r=1}{\overset{R}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ρ}}_{m,c,r,n}\·T\left(m\right)={\mathrm{\ΔT}}_c\∀c---\left(11\right)$

上述模型中，最优化的目标是使整个小区簇的总转移效率最大，其中ρ_{m，c，r，n}是0-1变量，并且要求每个OFDMA子信道最多只能分配一次，转向各个非热点小区的非实时业务用户的业务量之和应等于步骤(2)中计算所得的转向各非热点小区的业务量ΔT_c。

理论证明可知，上述最优化模型(11)是一个NP难解问题，寻找最优解的算法复杂度将随着问题规模的扩大呈指数增长。为了降低算法复杂度，提高算法效率，下面图3给出一种基于贪婪算法的寻找次优解的算法。

图3是本发明的负载均衡方法的一个实施例中进行资源调度的流程图。

如图3所示，在步骤302，对于热点小区的每个用户，指定每个非热点小区内离该用户距离最近的n个中继站作为该用户在该小区的候选接入点，n为整数，例如2。

在步骤304，计算热点小区的每个用户通过每条OFDMA子信道接入每个非热点小区的每个候选接入点的转移效率。

在步骤306，依次选取m个最大的转移效率值，并按照该值所对应的用户、OFDMA子信道、转移小区和候选接入点进行资源调度和负载转移，m为整数。其中，每个用户只能转移一次，每条OFDMA子信道只能分配一次。当转向非热点的小区c的总业务量大于等于ΔTc时，该小区停止接受负载转移。当小区簇内所有非热点小区停止接受转移时，流程结束。

在本发明的另一些实施例中，步骤302至步骤306也可以限定为仅针对热点小区内的非实时用户进行转移。

在关于图3的描述中，需要计算的转移效率的次数是热点小区内的用户(或非实时用户)数、非热点小区数、n和信道数的乘积。本领域的技术人员可以理解，可以对需要转移的用户、用户可以转移的非热点小区和候选接入点的个数n进行限定，从而减少计算量。

图4是本发明的负载均衡装置的一个实施例的框图。如图4所示，该负载均衡装置包括小区簇生成模块41、业务量确定模块42和资源分配模块43。其中，小区簇生成模块41用于选取与热点小区相邻的非热点小区，组成小区簇；业务量确定模块42，用于根据小区簇生成模块41确定的小区簇内各小区的负载状态确定该小区簇内热点小区向非热点小区转移的业务量；资源分配模块43，用于根据业务量确定模块42确定的向各个非热点小区转移的业务量确定热点小区的转移业务用户、该业务用户使用的中继站和传输信道。其中，可以只转移非实时业务用户。

图5是本发明的负载均衡装置的另一实施例的框图。如图5所示，该负载均衡装置包括小区簇生成模块51、业务量确定模块52和资源分配模块53。小区簇生成模块51包括邀请发送单元511、小区选择单元512和建簇确认单元513。其中，邀请发送单元511用于向相邻小区发起建簇邀请；小区选择单元512，用于接收来自相邻小区的响应，根据响应中包括的当前业务量的大小选取一个或者多个相邻小区；建簇确认单元513，用于向选取的相邻小区发送建簇请求，接收来自相邻小区的确认，建立小区簇。业务量确定模块52确定的向非热点小区转移的业务量与非热点小区的负载成反比，使负载转移后小区簇内各小区的业务量基本相同。资源分配模块53包括候选接入点确定单元531、转移效率确定单元532和资源分配调度单元533。其中，候选接入点确定单元531，用于为热点小区的每个非实时用户在每个非热点小区内选择离所述用户距离最近的n中继站作为所述用户在所述非热点小区的候选接入点；转移效率确定单元532，用于分别计算热点小区的每个非实时用户通过每个信道接入每个非热点小区的每个候选接入点的转移效率；资源分配调度单元533，用于选取转移效率最大的m个值，按照所述转移效率值所对应的非实时用户、传输信道、转移小区和候选接入点进行负载转移。

本发明的上述负载均衡的装置可以作为独立的模块或者作为基站的部分应用在网络的基站中。

基于以上具体实施方式的论述，对本发明的蜂窝协作中继网络中基于小区簇的负载均衡方法进行了计算机仿真，分别比较了协作中继网络和非中继网络在基于小区簇和不基于小区簇的负载均衡条件下的阻塞率性能和系统频谱效率性能。仿真结果对比曲线图如图6和图7所示。其中，图6是不同负载均衡方案的阻塞率的对比曲线图，图7是不同负载均衡方案的频谱效率的对比曲线图。

由图6和图7可以看出，随着用户数量的增多，基于小区簇负载均衡的协作中继网络表现出了最优的阻塞率性能和频谱效率性能，并且用户数量越多，性能提升越明显；而不基于小区簇负载均衡的协作中继网络由于不能保证均衡后各小区的公平性，因此性能有所降低；同时，非中继网络的负载均衡由于可参与均衡的用户数非常少(仅存在于小区交叠处)，因此极大地缩小了负载均衡的有效范围，导致负载均衡后的阻塞率性能和频谱效率性能都相对较低。

本发明提供的负载均衡方法和装置，通过小区簇的动态组建可以及时地适应网络中业务的突发和不均匀分布，从而进行有效的负载均衡；区分业务的负载均衡既保证了热点小区内实时业务QoS，又最大程度地降低了整个小区簇系统的阻塞率；而基于转移效率的资源调度不仅满足了负载均衡的需要，还有效提高了小区簇系统的频谱效率。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种蜂窝协作中继网络中负载均衡的方法，其特征在于，包括：

选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇；

根据所述小区簇内各小区的负载状态确定所述热点小区向所述非热点小区转移的业务量；

确定所述热点小区的转移业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道。

2.根据权利要求1所述的蜂窝协作中继网络中负载均衡的方法，其特征在于，所述选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇的步骤包括：

根据所述热点小区的业务量分布和相邻小区的负载状态来选取相邻的非热点小区组成小区簇。

3.根据权利要求1所述的蜂窝协作中继网络中负载均衡的方法，其特征在于，所述选取与热点小区相邻的非热点小区组成小区簇的步骤包括：

热点小区向相邻小区发起建簇邀请，相邻小区收到邀请后向热点小区报告本小区的当前业务量；

热点小区根据相邻小区的当前业务量的大小选取一个或者多个相邻小区；

热点小区向选取的相邻小区发送建簇请求，热点小区收到确认后小区簇建立。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的蜂窝协作中继网络中负载均衡的方法，其特征在于，所述根据小区簇内各小区的负载状态确定所述热点小区向所述非热点小区转移的业务量的步骤包括：

确定向所述非热点小区转移的业务量，使得向所述非热点小区转移的业务量与所述非热点小区的负载成反比，以便负载转移后小区簇内各小区的业务量基本相同。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的蜂窝协作中继网络中负载均衡的方法，其特征在于，所述确定所述热点小区转移的业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道的步骤包括：

对于所述热点小区的非实时用户，在所述非热点小区内选择离所述非实时用户距离最近的n中继站作为所述非实时用户在所述非热点小区的候选接入点；

对于所述热点小区的非实时用户，分别计算所述非实时用户通过每个信道接入所述非热点小区的候选接入点的转移效率；

选取转移效率最大的m个值，按照所述转移效率最大值所对应的非实时用户、传输信道、转移小区和候选接入点进行负载转移；

其中n、m为整数。

6.一种蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，其特征在于，包括：

小区簇生成模块，用于选取与热点小区相邻的非热点小区，组成小区簇；

业务量确定模块，用于根据所述小区簇内各小区的负载状态确定所述热点小区向所述非热点小区转移的业务量；

资源分配模块，用于根据向所述非热点小区转移的业务量确定所述热点小区的转移业务用户、所述业务用户使用的中继站和传输信道。

7.根据权利要求6所述的蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，其特征在于，所述小区簇生成模块包括：

邀请发送单元，用于向相邻小区发起建簇邀请；

小区选择单元，用于接收来自所述相邻小区的响应，根据所述响应中包括的当前业务量的大小选取一个或者多个相邻小区；

建簇确认单元，用于向选取的相邻小区发送建簇请求，接收来自所述相邻小区的确认，建立小区簇。

8.根据权利要求6所述的蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，其特征在于，所述业务量确定模块确定的向所述非热点小区转移的业务量与所述非热点小区的负载成反比，以便负载转移后小区簇内各小区的业务量基本相同。

9.根据权利要求6所述的蜂窝协作中继网络中的负载均衡装置，其特征在于，所述资源分配模块包括：

候选接入点确定单元，用于为所述热点小区的非实时用户在所述非热点小区内选择离所述非实时用户距离最近的n中继站作为所述非实时用户在所述非热点小区的候选接入点；

转移效率确定单元，用于分别计算所述热点小区的非实时用户通过每个信道接入所述非热点小区的每个候选接入点的转移效率；

资源分配调度单元，用于选取转移效率最大的m个值，按照所述转移效率最大值所对应的非实时用户、传输信道、转移小区和候选接入点进行负载转移，其中n、m为整数。

10.一种蜂窝协作中继网络中的基站，其特征在于，包括权利要求6至9中任意一项所述的负载均衡装置。

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