CN101594641B - 基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法 - Google Patents

Abstract

一种基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法是一种应用于无线通信系统的小区间切换负载均衡方法，首先，对各用户的服务质量要求进行分类，即根据用户的服务质量要求，将用户根据其业务类型分成以下几类：第1类是需要保证速率的业务用户，第2类是不需要保证速率的业务用户；然后，系统根据用户的服务质量要求，给定该用户在切换负载均衡时的切换优先级：第1类用户优先切换到低负载小区中，以有效保证其服务质量要求；而第2类用户放在最后切换或者不进行切换；保证用户服务质量要求的切换负载均衡方法，以保证用户的服务质量要求，并且减少切换次数，从而降低了切换带来的信令开销。

Description

基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法

技术领域

本发明是一种应用于无线通信系统的小区间切换负载均衡方法，属于移动通信中的网络技术领域。

背景技术

在蜂窝移动通信系统中，各相邻小区间的负载往往是不均衡的，有的小区可能负载比较高，有的小区负载比较低，从而导致在高负载小区出现无线资源紧张而不能满足用户的服务质量要求，而在低负载小区，出现了无线资源浪费的情况，因此，导致系统无线资源利用率很低。为了提高无线资源的利用率，人们提出切换负载均衡算法，即通过将高负载小区的用户切换到低负载小区中，从而实现小区负载的近似均衡。但现有的切换负载均衡算法没有考虑用户的服务质量要求，在实际系统中难以保证用户尤其是小区边缘的用户的服务质量。因此，提出满足用户服务质量的负载均衡方法是非常必要的。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法，保证用户服务质量要求的切换负载均衡方法，以保证用户的服务质量要求，并且减少切换次数，从而降低了切换带来的信令开销。

技术方案：本发明的基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法为：

首先，对各用户的服务质量要求进行分类，即根据用户的服务质量要求，将用户根据其业务类型分成以下几类：第1类是需要保证速率的业务用户，第2类是不需要保证速率的业务用户；

然后，系统根据用户的服务质量要求，给定该用户在切换负载均衡时的切换优先级：第1类用户优先切换到低负载小区中，以有效保证其服务质量要求；而第2类用户放在最后切换或者不进行切换；

具体的切换负载均衡方法如下：

A基站调度单元对处于其服务区的各个用户的业务情况进行查询，并将各用户的业务类型进行存储，

B基站调度单元根据各用户的业务类型确定各用户的服务质量要求，根据用户的服务质量要求，对用户进行分类，并根据其用户类型分配切换负载均衡过程中的切换优先级：需要保证速率的业务用户为第1类用户，不需要保证速率的业务用户为第2类用户；并且，第1类用户具有高的切换优先级；第2类用户具有低的切换优先级，

C基站统计各用户占用无线的无线资源，并与可用的无线资源数量进行比较，从而实现对其服务区的负载情况进行测量，并与相邻小区交换各自的负载情况，当发现本小区负载过高，并且相邻小区负载比较低的时候，基站向相邻小区发出切换负载均衡请求信令，当相邻小区同意切换负载均衡请求时，相邻小区向源小区发送确认信令，源基站向相关用户发出越区切换的命令，从而开始切换负载均衡过程，

D在切换负载均衡过程中，对不同服务质量要求的用户，根据其切换优先级安排切换先后顺序进行排队：第1类用户优先进行切换，第2类用户先等待，只有当需要进行切换的第1类用户全部切换完成后，才安排第2类用户进行切换，直到当前服务区的负载达到合适的水平或需要切换的用户全部完成切换，完成切换负载均衡过程。

有益效果：由于对用户进行了基于服务质量优先级的排序，在进行切换负载均衡时，将高服务质量优先级的用户优先进行切换，而由于高服务质量优先级的用户离开原有高负载小区，从而使得原有小区中的负载得到较大程度的降低，从而带来较多的剩余无线资源，因此既能快速实现负载均衡，又使得原小区能较好地保证剩下的用户的服务质量要求。因此，这种情况下，低服务质量优先级的用户往往不再需要进行切换以保证小区间的负载均衡，因此，还可以降低切换次数，从而降低系统的信令开销。

具体实施方式

本发明提出了一种基于服务质量要求优先级排序的切换负载均衡方法。

在蜂窝移动通信系统的各小区中，各用户都有自己的服务质量要求。而系统中的各相邻小区的负载往往是不均衡的，有的小区负载比较高，无线资源比较紧张，难以满足各用户的服务质量需求；而有的小区负载比较低，无线资源比较比较宽裕，可以保证各用户的服务质量要求。为了平衡各小区中的负载，高负载的小区将通过切换将其中部分用户转移到低负载的小区中。在现有的切换负载均衡算法过程中，往往难以保证所有用户的服务质量要求。

为了保证各用户的服务质量要求，首先，对各用户的服务质量要求进行分类。根据用户的服务质量要求，将用户根据其业务类型分成以下几类：1)，需要保证速率的业务用户，2)，不需要保证速率的业务用户。由于在高负载小区中，原有资源已经非常紧张了，难以保证第1)类用户的服务质量要求，因此，应该优先将第1)类用户切换到低负载小区中，以有效保证其服务质量要求；而第2)类用户由于速率要求不需要保证，因此，可以将其放在最后切换或者不进行切换。

考虑具有若干个小区的蜂窝移动通信系统，每个小区中有若干用户。

1.首先，各小区根据用户的业务类型，将各自小区中用户分成2类：第1类，需要保证速率的业务用户，第2类，不需要保证速率的业务用户，并将各用户的分类情况存储在系统设备中。

2.然后，各小区根据各自的负载情况判断是否需要进行切换负载均衡。当某小区需要进行切换负载均衡并发现邻小区能接受切换负载均衡用户时，启动切换负载均衡过程，并根据用户分类及其优先级的先后排队，将第1类用户优先切换到目标小区，然后再将第2类用户切换到目标小区，直到原小区负载达到要求，结束切换负载均衡过程。

具体的切换负载均衡方法如下，以3GPP的LTE系统为例来说明：

A、eNB的调度单元通过读取高层协议中的相关字节，对处于其服务区的各个用户的业务情况进行查询，并将各用户的业务类型编码后存储在相应的数据库中，

B、eNB的调度单元调度单元根据各用户的业务类型确定各用户的服务质量要求，根据用户的服务质量要求，对用户进行分类，并根据其用户类型分配切换负载均衡过程中的切换优先级：需要保证速率的业务用户为第1类用户，不需要保证速率的业务用户为第2类用户；并且，第1类用户具有高的切换优先级；第2类用户具有低的切换优先级，将以上信息存储在相应的数据库中，

C、eNB读取高层协议中各用户的无线资源分配信息，统计各用户占用无线的无线资源，并与可用的无线资源数量进行比较，从而实现对其服务区的负载情况进行测量，并与相邻eNB通过X2接口的信令交换各自的负载情况，当发现eNB负载过高，并且相邻eNB负载比较低的时候，eNB通过X2接口向相邻eNB发出切换负载均衡请求信令，当相邻eNB同意切换负载均衡请求时，相邻eNB向源eNB发送确认信令，源eNB在控制信道中向相关用户发出越区切换的命令，从而开始切换负载均衡过程，

D在切换负载均衡过程中，eNB对不同服务质量要求的用户，根据其切换优先级安排切换先后顺序进行排队：第1类用户优先进行切换，第2类用户先等待，只有当需要进行切换的第1类用户全部切换完成后，才安排第2类用户进行切换，直到当前服务区的负载达到合适的水平或需要切换的用户全部完成切换，完成切换负载均衡过程。

Claims (1)

1.一种基于服务质量优先级的小区间切换负载均衡方法，其特征在于：

首先，对各用户的服务质量要求进行分类，即根据用户的服务质量要求，将用户根据其业务类型分成以下几类：第1类是需要保证速率的业务用户，第2类是不需要保证速率的业务用户；

然后，系统根据用户的服务质量要求，给定该用户在切换负载均衡时的切换优先级：第1类用户优先切换到低负载小区中，以有效保证其服务质量要求；而第2类用户放在最后切换或者不进行切换；

具体的切换负载均衡方法如下：

A基站调度单元对处于其服务区的各个用户的业务情况进行查询，并将各用户的业务类型进行存储，

B基站调度单元根据各用户的业务类型确定各用户的服务质量要求，根据用户的服务质量要求，对用户进行分类，并根据其用户类型分配切换负载均衡过程中的切换优先级：需要保证速率的业务用户为第1类用户，不需要保证速率的业务用户为第2类用户；并且，第1类用户具有高的切换优先级；第2类用户具有低的切换优先级，

C基站统计各用户占用的无线资源，并与可用的无线资源数量进行比较，从而实现对其服务区的负载情况进行测量，并与相邻小区交换各自的负载情况，当发现本小区负载过高，并且相邻小区负载比较低的时候，基站向相邻小区发出切换负载均衡请求信令，当相邻小区同意切换负载均衡请求时，相邻小区向源小区发送确认信令，源基站向相关用户发出越区切换的命令，从而开始切换负载均衡过程，

D在切换负载均衡过程中，对不同服务质量要求的用户，根据其切换优先级安排切换先后顺序进行排队：第1类用户优先进行切换，第2类用户先等待，只有当需要进行切换的第1类用户全部切换完成后，才安排第2类用户进行切换，直到当前服务区的负载达到合适的水平或需要切换的用户全部完成切换，完成切换负载均衡过程。