CN101711044B

CN101711044B - 一种在相邻小区间实现负载均衡的方法及装置

Info

Publication number: CN101711044B
Application number: CN200910205966A
Authority: CN
Inventors: 刘晖
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: CN101711044A

Abstract

本发明公开了一种在相邻小区间实现负载均衡的方法及装置，以解决现有技术在相邻小区间实现负载均衡有效性差、均衡后依然存在移动通信网络质量较差的问题。该方法包括：根据各小区的负荷比，确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区；根据所述待调整小区的相邻小区的性能信息，从所述相邻小区中确定出与所述待调整小区进行负载均衡的目标小区；根据所述待调整小区中各用户的性能信息，从所述待调整小区中的用户中确定出进行负载均衡的目标用户；将所述目标用户调整到所述目标小区中。采用本发明技术方案，提高了在相邻小区间实现负载均衡的有效性，提高了移动通信网络的质量。

Description

一种在相邻小区间实现负载均衡的方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种在相邻小区间实现负载均衡的方法及装置。

背景技术

随着经济的发展和城市化进程的不断推进，在人口密集城区中进行移动通话时，在通话过程中经常出现因话务不均衡而导致部分小区通话拥塞较严重的问题。

移动通信网络质量的好坏，可以从无线掉话率、网络阻塞率、小区超忙率、通话品质等网络指标体现，若网络阻塞率和小区超忙率比较高，将可能不仅影响其他网络指标(如增加掉话率、降低切换成功率、降低网络接通率等问题)，而且还可能导致话务无法正常进行等问题，从而导致移动通信网络质量较差继而导致用户不满的问题；因此，如何通过负荷均衡来提高网络质量则成为运营商在网络优化过程中较为关注的问题。

目前，实现小区间负载均衡的方法，主要采用以下技术方案：当某一小区的负荷比超过预先设定的负荷比阈值时，从该小区的相邻小区中选取一个负荷比最小的相邻小区作为与该小区进行负载均衡的目标小区；再将该小区中部分用户(如小区边缘用户)调整(如通过切换、重选或定向重选等方式)到目标小区中，以实现小区间的负载均衡，提高移动通信网络的质量。

现有在小区间实现负载均衡的方法虽然能够在一定程度上提高移动通信网络的质量，但现有技术方案，仅根据小区的负荷比来选取目标小区，但是影响小区性能的信息比较多，负荷比仅仅是其中的一个影响因素，因此，采用这种方式选取目标小区的依据较单一，选取的目标小区可能并不是很合适，从而导致后续将该选取出的目标小区与待调整小区进行负载均衡后可能存在负载均衡的效果不明显，均衡后依然存在移动通信网络质量较差的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种在相邻小区间实现负载均衡的方法及装置，以解决现有技术在相邻小区间实现负载均衡有效性差、均衡后依然存在移动通信网络质量较差的问题。

一种在相邻小区间实现负载均衡的方法，包括：

根据各小区的负荷比，确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区；

根据所述待调整小区的相邻小区的性能信息，将所述相邻小区中负荷比小于设定的切入负荷门限值的小区确定为候选目标小区；根据各候选目标小区的小区类型、工作频段、与所述待调整小区的层次关系，确定出各候选目标小区的用于表征小区均衡能力的目标小区加权值；将所述候选目标小区中目标小区加权值最大的小区确定为目标小区；所述相邻小区的性能信息包括小区类型、小区的工作频段、小区与所述待调整小区的层次关系；

根据所述待调整小区中各用户的性能信息，从所述待调整小区中的用户中确定出进行负载均衡的目标用户；

将所述目标用户调整到所述目标小区中。

一种在相邻小区间实现负载均衡的装置，包括：

待调整小区确定模块，用于根据各小区的负荷比，确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区；

目标小区确定模块，用于根据所述待调整小区的相邻小区的性能信息，将所述相邻小区中负荷比小于设定的切入负荷门限值的小区确定为候选目标小区；根据各候选目标小区的小区类型、工作频段、与所述待调整小区的层次关系，确定出各候选目标小区的用于表征小区均衡能力的目标小区加权值；将所述候选目标小区中目标小区加权值最大的小区确定为目标小区；所述相邻小区的性能信息包括小区类型、小区的工作频段、小区与所述待调整小区的层次关系；

目标用户确定模块，用于根据所述待调整小区中各用户的性能信息，从所述待调整小区中的用户中确定出进行负载均衡的目标用户；

负载均衡处理模块，用于将所述目标用户重选、切换或定向重选至所述目标小区中。

本发明实施例中，一方面，根据待调整小区的相邻小区的性能信息，从相邻小区中确定出与该待调整小区进行负载均衡的目标小区，由于根据性能信息确定出的目标小区而不像现有技术仅根据小区的负荷比选取目标小区，选取的依据较为单一，而本发明技术方案根据小区的更多因素选取出的目标小区更适合于与待调整小区进行负载均衡，从而提高了小区间实现负载均衡的有效性，继而提高移动通信网络质量；另一方面，还需要根据待调整小区中各用户的性能信息选取用于负载均衡的目标用户，从而使得，进行负载均衡的用户为根据性能信息选取出的用户，该用户更适合于用户负载均衡，更进一步的提高了负载均衡的有效性与合理性。

附图说明

图1为本发明实施例中话务密集区域中的多个小区的示意图；

图2为本发明实施例中从话务密集区域中选取出待调整小区及目标小区的示意图；

图3为本发明实施例中在小区间实现负载均衡的方法流程图；

图4为本发明实施例中在小区间实现负载均衡的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

参见图1，为本发明实施例中话务密集区域中的多个小区的示意图，该话务密集区域中包括多个小区，如小区A、B、C、D、E、F、G，其中小区A、小区E和小区G的负荷比超过预先设定的各自的负荷比阈值，小区B、C、D、F的负荷比小于设定的各自的负荷比阈值。针对每个小区，根据该小区的负荷极限及其相邻小区的话务情况设定该小区的负荷比阈值，一般情况下，各小区的负荷比阈值不超过75％(即小区的空闲信道占总信道的比例不超过25％)。

根据各小区当前的负荷比及其对应的负荷比阈值确定各小区的负荷是否严重，如：若小区当前的负荷比大于其对应的负荷比阈值，则确定该小区的负荷较为严重，否则负荷较轻。

需要说明的是，本发明实施例中的“负荷比”为小区中被占用的时隙数与该小区中所有可用时隙数的比值；被占用的时隙包括语音业务占用的全速率业务信道时隙、语音业务占用的半速率业务信道时隙、数据业务占用的静态分组数据信道时隙以及数据业务占用的由业务信道动态转换成分组数据信道时隙等。小区中所有可用时隙包括小区中所有空闲的时隙数以及小区中所有被占用的时隙。

为更清楚、详细的描述本发明技术方案，下面以一具体的实施流程对本发明技术方案进行详细的描述，该流程如图3所示。

参见图3，为本发明实施例中在相邻小区间实现负载均衡的方法流程，根据实际应用的需求，对话务密集区域中的所有小区设置“切出负荷门限”和“切入负荷门限”；该流程包括：

步骤301、从话务密集区域中的多个小区中选取待调整小区。

步骤302、根据待调整小区的相邻小区的性能信息，从相邻小区中确定出用于与该待调整小区进行负载均衡的目标小区。

步骤303、根据待调整小区中的各用户的性能信息，从该待调整小区中的多个用户中选取用于负载均衡的目标用户。

步骤304、将选取出的目标用户调整(通过重选、切换或重定向等方式)到目标小区中。

上述流程中的步骤302与步骤303在时间上没有严格的先后顺序，可以先执行步骤302再执行步骤303，反之也可以。

较佳地，上述流程步骤304之后，还可以包括步骤：判断该待调整小区在进行负载均衡之后，其负荷比是否大于切出负荷门限，若是，则重复步骤302～304。

较佳地，在上述流程完成之后，还包括，判断该话务密集区域中是否需要再次进行负载均衡，若需要，则重复上述步骤301～304。判断话务密集区域是否需要进行负载均衡的方式如下：当话务密集区域中数量超过设定的第一阈值的多个小区的负荷比超过设定的切出负荷门限，且数量大于等于第二阈值的多个小区的切入负荷比超过设定的切入负荷门限时，则可确定出该话务密集区域的话务分布不均衡，需要对该话务密集区域进行相邻小区间的负载均衡。

上述流程步骤301中，从话务密集区域中选取待调整小区的方式如下：获取该话务密集区域中所有小区的负荷比，将该话务密集区域中负荷比最大且负荷比大于“切出负荷门限”(一般情况下将“切出负荷门限”的取值设置为75％)的小区确定为待调整小区，如图2所示，小区D的负荷比最大且高于切出负荷门限，则将该小区D确定为待调整小区。

上述流程步骤302中，从待调整小区的相邻小区中选取用于与该待调整小区进行负载均衡的目标小区，具体为：从待调整小区中的邻区列表中，选取出负荷比低于切入负荷门限(一般情况下将该切入负荷门限的取值设置为65％)的小区，并将该选取出的小区确定为候选目标小区(如图2中的小区A、E、G)；根据各候选目标小区的性能信息(如小区的小区类型、工作频段、与待调整小区的层次关系(如同层次、上层次等)等信息)确定出相应候选目标小区的目标小区加权值(该目标候选小区加权值用于表征该小区的负载均衡能力)，根据确定出的各小区的目标小区加权值确定出目标小区(如将目标小区加权值最大的小区确定为该待调整小区的目标小区)。

上述流程步骤303中，从该待调整小区中的多个用户中选取用于负载均衡的目标用户，具体为：将待调整小区中正在使用业务的用户选取出来，并从选取出的用户中信号强度高于设定的相对电平门限值(该相对电平门限值的取值根据实际情况设置，一般情况下设置为-24dB～+24dB)的用户筛选出，将筛选出的用户确定为候选目标用户；再根据候选目标用户的性能信息(如用户优先级、时间提前量、路径损耗、在待调整小区中的信号强度等信息)确定出各小区的目标用户加权值，根据各候选目标用户的目标用户加权值确定出目标用户(如将候选目标小区中目标用户加权值最大的候选目标用户确定为目标用户)。

为更清楚、详细的对本发明实施例进行描述，下面以一具体的实例对本发明实施例进行详细的描述，结合图2与图3对该具体实例进行详细的描述。

如图2所示，该话务密集区域包括小区A、B、C、D、E、F、G，各小区对应的负荷比为60％、70％、85％、90％、50％、80％、60％，设置切出负荷门限值为75％，切入负荷门限值为65％，根据各小区的负荷比，确定出小区B、C、D、F为负荷比超过切出门限值的小区，小区A、E、G为负荷比低于切入负荷门限值的小区。

步骤1、根据各小区的负荷比，确定出小区D的负荷比最大，且大于切出负荷门限75％，因此，将小区D确定为待调整小区。

步骤2、根据小区D的邻区列表可知，小区D的相邻小区包括A、B、C、E、F、G，并且将相邻小区中负荷比小于切入负荷门限65％的小区A、E、G确定为候选目标小区；再根据候选目标小区A、E、G的技术权重、频段权重以及层次权重确定出各候选目标小区对应的目标小区加权值，并将目标小区加权值最大的候选小区确定与待调整小区进行负载均衡的目标小区。

该步骤中确定出各候选目标小区的目标小区加权值的方式如下：

S1、根据实际应用，在网管上设置小区A、E、G的技术、频段以及层次的权重分别为60、30、10；

S2、设置技术比例：目前的小区类型包括WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址接入)小区(该种WCDMA小区属于WCDMA网络通信系统)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，时分同步的码分多址接入)小区(该种WCDMA小区属于TD-SCDMA网络通信系统)、GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)小区(该种GSM小区属于GSM网络通信系统)以及LTE(Long TermEvolution，长期演进)小区(该种LTE小区属于LTE网络通信系统)。设置WCDMA小区、GSM小区、LTE小区的技术比例为2∶1∶3。小区D为GSM小区，小区A为WCDMA小区，小区E为GSM小区，小区E为LTE小区，根据设置的技术比例分别确定出小区A、E、G的技术权值分别为 60×[2/(2+1+3)]、60×[1/(2+1+3)]、60×[3/(2+1+3)]。

S3、设置频段比例：目前小区在网络实际应用中工作频段主要有900M、1800M以及2600M，设置频段1800M、900M、2600M的频段比例为3∶1∶2。小区D和小区A为1800M的小区，小区E为900M小区，小区G为2600M小区，则根据上述频段比例可得到小区A、E、G的频段权值分别为：30×[3/(3+1+2)]、30×[1/(3+1+2)]、30×[2/(3+1+2)]。

S4、设置层次比例：设置同层与上层的层次比例为1∶2。小区A和小区E为待调整小区D的同层小区，小区G为小区D的上层小区，则得小区A、E、G的层次权值分别为10×[1/(1+2)]、10×[1/(1+2)]、10×[2/(1+2)]：。

S5、根据上述S1～S4的技术权值、频段权值以及层次权值，确定出小区A、E、G的目标小区加权值分别为：

小区A的目标小区加权值R_a：

R_a＝60×(2/(2+1+3))+30×(3/(3+1+2))+10×(1/(1+2))＝38.3；

小区E的目标小区加权值R_e：

R_e＝60×(1/(2+1+3))+30×(1/(3+1+2))+10×(1/(1+2))＝18.3；

小区G的目标小区加权值R_g：

R_g＝60×(3/(2+1+3))+30×(2/(3+1+2))+10×(2/(1+2))＝46.7。

步骤3、将小区D中的正在使用业务的用户选取出来，再从该选取出的用户中筛选出候选目标用户(如用户1、用户2、用户3)；候选目标用户在小区G中的信号强度与在小区D中的信号强度的差值大于设定的相对电平门限。

步骤4、根据候选目标用户的优先级、业务优先级权重、时间提前量权重、路径损耗权重以及信号强度权重，分别确定出用户1、用户2以及用户3的目标用户加权值(该目标用户加权值用于表征用户的均衡能力)，并将目标用户加权值最大的用户确定为该次负载均衡的目标用户。

该步骤中，确定各候选目标用户的目标用户加权值，具体为：

S1、根据实际应用，通过网管设置用户1、用户2、用户3的用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗以及信号强度的权重分别为20、30、10、10、30；

S2、设置用户优先级比例：用户1的优先级为1，用户2的优先级为3，用户3的优先级为5，则设置用户1、用户2以及用户3的用户优先级比例为1∶3∶5。得到用户1、用户2以及用户3的优先级权值分别为20×(1/(1+3+5))、20×(3/(1+3+5))、20×(5/(1+3+5))

S3、设置业务优先级比例：设置语音业务与数据业务的比例为0∶2。用户1正在进行语音业务，用户2正在进行数据业务，用户3同时进行语音业务与数据业务，则用户1、用户2以及用户3的业务优先级权值分别为30×(0/(0+2))、30×(2/(0+2))、30×(2/(0+2))。

S4、设置时间提前量比例：用户1与用户2的时间提前量都为1，用户3的时间提前量为0.5，则设置时间提前量1与时间提前量0.5的时间提前量比例为2∶1。则得到用户1、用户2以及用户3的时间提前量权值分别为10×(2/(2+1))、10×(2/(2+1))、10×(1/(2+1))。

S4、设置路径损耗比例：用户1的路径损耗为110dBm，用户2与用户3的路径损耗都为100dBm，则设置110dBm、100dBm路径损耗比例为2∶1。则得到用户1、用户2以及用户3的路径损耗权值分别为10×(2/(2+1))、10×(1/(2+1))、10×(1/(2+1))。

S5、设置各用户在小区D中的信号强度比例：用户1的信号强度为-65dBm、用户2的信号强度为-75dBm、用户3的信号强度为-85dBm，则设置-65dBm、-75dBm以及-85dBm的信号强度比例为1∶2∶3。则得到用户1、用户2以及用户3的信号强度权值为30×(1/(1+2+3))、30×(2/(1+2+3))、30×(3/(1+2+3))。

根据上述各用户的用户优先级权值、业务优先级权值、时间提前量权值、路径损耗权值以及在待调整小区D中的信号强度的权值，确定出各用户的目标用户加权值分别为：

用户1的目标用户加权值Q₁为：

Q₁＝20×(1/(1+3+5))+30×(0/(0+2))+10×(2/(2+1))+10×(2/(2+1))+30×(1/(1+2+3))＝20.6；

用户2的目标用户加权值Q₂为：

Q₂＝20×(3/(1+3+5))+30×(2/(0+2))+10×(2/(2+1))+10×(1/(2+1))+30×(2/(1+2+3))＝56.7；

用户3的目标用户加权值Q₃为：

Q₃＝20×(5/(1+3+5))+30×(2/(0+2))+10×(1/(2+1))+10×(1/(2+1))+30×(3/(1+2+3))＝62.8。

基于上述流程相同的构思，本发明实施例还提供一种在相邻小区间实现负载均衡的装置，该装置如图4所示。

参见图4，为本发明实施例中在相邻小区间实现负载均衡的装置，该装置包括：

待调整小区确定模块41，用于根据话务密集区域中各小区的负荷比，确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区。

待调整小区确定模块41将话务密集区域中小区中负荷比最大且负荷比超过设定的切出负荷门限的小区确定为当前需要进行负载均衡的待调整小区。

目标小区确定模块42，用于根据待调整小区的相邻小区的性能信息，从该相邻小区中确定出与该待调整小区进行负载均衡的目标小区。

目标小区确定模块42确定出进行负载均衡的目标小区的方式如前所述，在此不再赘述。

目标用户确定模块43，用于根据待调整小区中各用户的性能信息，从该待调整小区中的用户中确定出进行负载均衡的目标用户。

目标用户确定模块43确定出进行负载均衡的目标用户的方式如前所述，在此不再赘述。

负载均衡处理模块44，用于将确定出的目标用户重选、切换或定向重选至确定出的目标小区中。

本发明实施例中，一方面，在确定负载均衡的目标小区时，根据待调整小区的相邻小区的性能信息(如采用的技术类型、工作频段以及与待调整小区的层次关系等)，从相邻小区中确定出与该待调整小区进行负载均衡的目标小区，由于根据性能信息确定出的目标小区而不像现有技术仅根据小区的负荷比选取目标小区，选取的依据较为单一，而本发明技术方案根据小区的更多因素选取出的目标小区更适合于与待调整小区进行负载均衡，从而提高了小区间实现负载均衡的有效性，继而提高移动通信网络质量；另一方面，在选取负载均衡的目标用户时，还需要根据待调整小区中各用户的性能信息(如用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗以及在待调整小区中的信号强度)选取用于负载均衡的目标用户，从而使得，进行负载均衡的用户为根据性能信息选取出的用户，该用户更适合于用户负载均衡，更进一步的提高了负载均衡的有效性与合理性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种在相邻小区间实现负载均衡的方法，其特征在于，包括：

将所述目标用户调整到所述目标小区中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区，具体为：

将所述小区中负荷比最大且负荷比超过设定的切出负荷门限的小区确定为当前需要进行负载均衡的待调整小区。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定出各候选目标小区的目标小区加权值，具体为：

设置小区类型、工作频段、与待调整小区的层次关系的权重值；

设置小区类型中各种小区类型之间的比例值，并根据各候选目标小区所采用的技术类型确定出各候选目标小区所对应的技术权值；

设置工作频段中网络实际应用的多种频段之间的比例值，并根据各候选目标小区的工作频段确定出各候选目标小区所对应的工作频段权值；

设置小区层次中网络实际应用的多种层次关系之间的比例值，并根据各候选目标小区与所述待调整小区间的层次关系，确定出各候选目标小区所对应的层次权值；

针对每一个候选目标小区，根据该候选目标小区的技术权值、工作频段权值、小区层次权值，确定出该候选目标小区的目标小区加权值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述各用户的性能信息包括用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗、在待调整小区中的信号强度；

确定出进行负载均衡的目标用户，具体为：

将所述待调整小区中正在处理业务的用户选取出来；并将选取出的用户中在待调整小区中的信号强度与在目标小区中的信号强度的差值大于设定的相对负荷门限值的用户确定为候选目标用户；

根据各候选目标用户的用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗、信号强度，确定出各候选目标用户的用于表征用户均衡能力的目标用户加权值；

将目标用户加权值最大的候选目标用户确定为进行负载均衡的目标用户。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定出各候选目标用户的目标用户加权值，具体为：

设置用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗以及信号强度的权重值；

设置用户优先级中多种优先级的比例值，并根据各候选目标用户的优先级确定出各候选目标用户所对应的优先级权值；

设置业务优先级中的多种业务的优先级的比例值，并根据各候选目标用户当前处理的业务类型确定出各候选目标用户所对应的业务优先级权值；

设置时间提前量中的多种时间提前量取值的比例值，并根据各候选目标用户的提前时间量确定出各候选目标用户所对应的提前时间量权值；

设置路径损耗中的多种路径损耗取值的比例值，并根据各候选目标用户的路径损耗确定出各候选目标用户所对应的路径损耗权值；

设置信号强度中的多种信号强度取值的比例值，并根据各候选目标用户在所述待调整小区中的信号强度，确定出各候选目标用户所对应的信号强度权值；

针对每一个候选目标用户，根据该候选目标用户的用户优先级权值、业务优先级权值、时间提前量权值、路径损耗权值以及信号强度权值确定出该候选目标用户的目标小区加权值。

6.如权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，还包括：在将所述目标用户调整到所述目标小区中之后，若判断所述待调整小区的负荷比高于设定的切出负荷门限值，则重新对该待调整小区进行负载均衡操作；若判断所述待调整小区的负荷不超过设定的切出负荷门限值，且该待调整小区的相邻小区中有负荷比高于设定的切出负荷门限值的相邻小区时，则对该相邻小区进行负载均衡操作。

7.一种在相邻小区间实现负载均衡的装置，其特征在于，包括：

负载均衡处理模块，用于将所述目标用户调整至所述目标小区中。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述待调整小区确定模块确定出当前需要进行负载均衡的待调整小区，具体为：

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用户的性能信息包括用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗、在待调整小区中的信号强度；

所述目标用户确定模块确定出进行负载均衡的目标用户，具体为：将所述待调整小区中正在处理业务的用户选取出来；并将该选取出的用户中在待调整小区中的信号强度与在目标小区中的信号强度的差值大于设定的相对负荷门限值的用户确定为候选目标用户；根据各候选目标用户的用户优先级、业务优先级、时间提前量、路径损耗、信号强度，确定出各候选目标用户的用于表征用户均衡能力的目标用户加权值；将目标用户加权值最大的候选目标用户确定进行负载均衡的目标用户。