CN101742563A - 一种实现载波负载均衡的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种实现载波负载均衡的方法，包括：确定系统中各载波的负载状况；发送针对各载波的负载状况的指示信息，指示接收到该指示信息的用户设备UE使用有利于负载均衡的的载波。本发明实施例同时还公开了实现上述方法的装置及载波聚合系统。本发明实施例中，网络侧为UE的载波选择提供指示，便于该UE在多个载波中选用负载较轻的载波，而避免选用负载较重的载波，由此平衡载波聚合系统中的载波负载，有利于载波资源的有效利用。

Description

一种实现载波负载均衡的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，更具体地说，涉及一种实现载波负载均衡的方法、装置和系统。

背景技术

现在第三代合作伙伴计划(3^rd Generation Partnership Project，3GPP)已经开始研究长期演进(Long Term Evolution，LTE)的进一步演进，并提出了更高的要求。

由于现有的系统带宽有限，例如LTE系统的最带带宽是20兆赫，因此，要实现更高带宽需要通过聚合多个载波来满足，所以载波在LTE-A系统聚合(carrier aggregation)是一种解决问题的较好方式。

各通信技术研究所或系统开发商纷纷提出了聚合载波的方法，其中有的公司提出了主副载波的概念，也即在起始时，所有用户在主载波驻留，并在需要时切换到副载波。

但是，现有技术不论是否存在主副载波，都可能出现载波负载不平衡的问题，例如：对于存在主副载波的情况，所有用户在主载波驻留意味着所有用户初次接入发生在主载波，而由于一个载波聚合系统中不一定每个用户每时每刻都需要占用全部的载波或多个载波，例如100兆赫的系统有5个20兆赫载波构成，如果所有用户驻留在主载波上则会导致该载波的负载很重而其他的载波上的负载可能很轻，造成负载不均衡或者均衡性较差；对于没有主副载波的情况，所有用户理论上都可以驻留任何一个载波，但是现有技术没有提出一种机制来均衡载波负载，而载波负载不均衡将会影响对系统资源的有效利用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种实现载波负载均衡的方法、装置和系统，以解决现有技术由于没有负载均衡机制而可能出现的负载不均衡或负载均衡性较差的问题。

本发明是这样实现的：

一种实现负载均衡的方法，包括：

确定系统中各载波的负载状况；

发送用于指示用户设备UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

优选的，上述方法中，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在系统广播消息中设置用于指示各载波的负载状况的信息。

优选的，上述方法中，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在UE接入过程中，发送在指示信息给该UE，该指示信息携带有一个或多个负载轻的载波标识。

优选的，上述方法中，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在UE接入过程完成后，利用高层消息将一个或多个负载轻的载波标识发送该UE。

优选的，上述方法中，当所述系统中包括一个或多个主载波和副载波时，所述指示信息是通过主载波发送的。

本发明实施例公开的一种实现负载均衡的方法包括：

接收网络侧针对系统中各载波的负载状况发送的指示信息；

根据所述指示信息确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

优选的，上述方法中，所述指示信息承载在系统广播消息中，其携带用于指示各载波的负载状况的信息。

优选的，上述方法中，所述指示信息是UE在随机接入过程中接收的，其携带有一个或多个负载轻的载波标识。

优选的，上述方法中，所述指示信息是UE在随机接入过程完成后接收的，其携带有一个或多个负载轻的载波标识，并设置于高层消息中。

优选的，上述方法中，当所述系统中包括一个或多个主载波和副载波时，所述指示信息是在主载波上接收的。

本发明实施例同时还提供了一种实现负载均衡的装置，包括：

载波负载状况确定单元，用于确定载波系统中各载波的负载状况；

指示信息发送单元，用于发送用于指示用户设备UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

优选的，上述装置中，所述指示信息设置于系统广播消息或高层消息中，或者作为独立的消息并在随机接入过程中被发送。

本发明实施例提供的另一种实现负载均衡的装置包括：

指示信息接收单元，用于接收网络侧针对系统中各载波的负载状况发送的指示信息；

载波确定单元，用于根据所述指示信息，确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

优选的，上述装置中，所述指示信息设置于系统广播消息或高层消息中，或者作为独立的消息并在随机接入过程中被发送。

本发明实施例同时还公开了一种载波聚合系统，包括网络侧和UE：

所述网络侧包括第一处理装置，所述第一处理装置用于确定系统中各载波的负载状况，并针对各载波的负载状况发送指示信息；

所述UE包括第二处理装置，所述第二处理装置用于接收所述指示信息，根据所述指示信息确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例中，网络侧为UE的载波选择提供指示，便于该UE在多个载波中选用负载较轻的载波，而避免选用负载较重的载波，由此均衡载波聚合系统中的载波负载，有利于载波资源的有效利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种实现负载均衡的方法的流程图；

图2为载波示意图1；

图3为载波示意图2；

图4为本发明实施例提供的另一种实现负载均衡的方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的另一种实现负载均衡的方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的另一种实现负载均衡的方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种实现负载均衡的装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的另一种实现负载均衡的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术存在的载波负载不平衡的问题，本发明提出一种解决方案，网络侧为UE的载波选择提供指示，便于该UE在多个载波中选用负载较轻的载波，由此平衡载波聚合系统中的载波负载，有利于载波资源的有效利用。

请参考图1，为本发明实施例提供的一种实现负载均衡的方法的流程图，本发明实施例适用于存在多个载波的系统，尤其是载波聚合系统。

所述方法包括以下步骤：

步骤S101、确定载波聚合系统中各载波的负载状况。

步骤S102、发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

网络侧以发送指示信息的方式指示UE选用合适的载波，所述指示信息可以携带不同的内容，例如其内容可以是反映系统中各载波的负载状况的信息，也可以是负载较轻的载波的标识，也就是说：网络侧可以将载波聚合系统中各载波的负载状况告知于UE，以便该UE选用负载较轻的载波，也可以直接将负载较轻的载波标识告知UE，由UE直接使用该载波。

关于指示方式的具体内容及网络侧指示UE的方式，下面通过其他几个实施例详细说明。

在本发明一个实施例中，所述载波聚合系统为载波聚合的LTE-A系统，所述指示信息可以承载于系统广播消息中，所述指示信息具体可以是反映各载波负载状况的信息。网络侧将反映各载波负载状况的信息设置于系统广播消息中，以便接收到该系统广播消息的UE了解系统中各载波的负载状况，从而可以避免选则负载重的载波，而选择负载较轻的载波进行驻留。

所述指示信息中包括以下内容：载波编号1到N，负载状况如“大”、“中”、“小”等，如表1所示：

表1

载波编号	负载状况
		1	大
2	中
		3	大
...	...
		N	小

当然，负载状况也可以量化成数字，例如负载状况为：0-10，表示负载最大值为10，最小值为0，如表2所示：

表2

载波编号	负载状况
		1	10
2	5
		3	8
...	...
		N	0

所述指示信息的比特数取决于载波个数和负载量化力度。

具体需要多少比特(bit)取决于载波个数和负载量化力度。

需要说明的是，根据LTE-A系统中的载波设置状况，UE接收系统广播消息的方式也不同，下面分情况进行描述：

如果所述LTE-A系统没有分主、副载波，则意味着所有成员载波中都有广播信道，如图2所示，则LTE-A的UE可直接接听承载于广播信道上的系统广播消息，并依据其中承载的指示信息选用负载较轻的载波。

如果所述LTE-A系统存在主副载波，只有主载波由广播信道，如图3所示，对于尚未驻留的LTE-A的UE来说，其可以先接听主载波上的系统广播消息，然后再根据系统广播消息中的指示信息选用负载较轻的载波驻留或切换；对于驻留在主载波的LTE-A的UE来说，其可以接听主载波上的系统广播消息，然后再根据系统广播消息中的指示信息切换到负载较轻的载波；对于而原先在副载波上驻留的LTE-A的UE来说，其需要周期性地接听主载波上的系统广播消息，并依据该系统广播消息中的指示信息选用负载较轻的载波进行载波切换。

在本发明的另外一个实施例中，所述指示信息可以设置于物理层消息中，并在UE随机接入过程中发送给该UE，所述指示信息可以用于指示系统中各载波的负载状况，也可以直接指示负载状况较轻的载波的标识。

网络侧可以在随机接入过程中，在向接入成功的UE返回竞争解决消息时，将所述指示信息发送给该UE，其过程如图4所示：

步骤S401、UE随机选择一个Preamble码，在PRACH上发送。

步骤S402、Node B在检测到有Preamble码后，下行发送随机接入响应。

所述随机接入相应包含以下信息：

所收到的Preamble码的编号；

所收到的Preamble码对应的时间调整量；

为该UE分配的上行资源位置指示信息；

临时C-RNTI分配。

步骤S403、UE根据所述随机接入相应，在分配的上行资源上发送上行消息。

该上行消息中至少包括该UE的唯一ID(TMSI)或者Random ID。

步骤S404、Node B收到所述上行消息，向接入成功的UE返回竞争解决消息及用于指示系统中各载波的负载状况的指示信息。

所述竞争解决消息中至少包含接入成功的UE的唯一ID(TMSI)或者Random ID。

网络侧也可以在随机接入过程中，在向接入成功的UE返回竞争解决消息后，将所述指示信息发送给该UE，其过程如图5所示：

步骤S501-步骤S503与上述步骤S401-步骤S403相同。

步骤S504、Node B收到所述上行消息，向接入成功的UE返回竞争解决消息。

步骤S505、Node B向该UE发送用于指示系统中各载波的负载状况的指示信息。

虽然，所述指示信息可以用于指示系统中各载波的负载状况，而网络侧只要将指定的负载轻的载波标识告知UE，即可直接把该UE引导到指定的载波，因此，基于节省系统开销考虑，所述指示信息为直接指示负载状况较轻的载波的标识，所述负载状况较轻的载波个数可以是一个或多个，所述指示信息具体比特数取决于载波个数。

如果载波聚合系统中有主、副载波之分，而且只允许在主载波上进行随机接入过程，则在UE在主载波成功进行随机接入后，网络侧可在主载波上发送一个物理层消息通知该UE切换到指定的载波上去。如果载波聚合系统中没有主、副载波之分或者UE在所有载波上均能进行随机接入，则该UE在原先驻留的载波上进行随机接入过程后，网络侧利用物理层消息通知该UE切换到指定的载波上。

在本发明的另外一个实施例中，实现负载均衡的过程与上述实施例基本相同，所不同之处在于，本发明实施例利用高层(如层2或层3)消息将用于指示各载波的负载状况的信息提供给UE，而不是采用物理层消息。

本发明上述所有实施例提供了在载波聚合系统中实现负载均衡的方法，网络侧为UE的载波选择提供了指示，便于该UE在多个载波中选用负载较轻的载波，由此平衡载波聚合系统中的载波负载，有利于载波资源的有效利用。

以上实施例均是从网络侧侧角度进行描述的，下面通过若干实施例描述UE根据网络侧指示，选用载波的过程。

图6示出了另一种在载波聚合系统中实现负载均衡的方法的流程图。

步骤S601、接收网络侧针对各载波的负载状况发送的指示信息。

步骤S602、根据所述指示信息，选择并使用有利于负载均衡的载波。

所述指示信息可以携带不同的内容，例如其内容可以是反映系统中各载波的负载状况的信息，也可以是负载较轻的载波的标识。

所述指示信息可以设置在系统广播消息中，用于指示各载波的负载的状况，UE接收到该系统广播消息后，即可获取其中的指示信息，并可依据指示信息了解到系统中各载波的负载状况。所述指示信息还可以设置在物理层消息中，UE在随机接入过程中获取，另外，所述指示信息还可以设置于高层消息中，UE在随机接入过程后获取。具体过程可以参照前文图1、图4和图5所示实施例相关内容。

针对上述图1所述的载波聚合系统中实现载波负载均衡的方法，本发明还公开了一种在载波聚合系统中实现载波负载均衡的装置，该装置设置于网络侧，其结构如图7所示，包括：载波负载状况确定单元71和指示信息发送单元72。

载波负载状况确定单元71，用于确定载波聚合系统中各载波的负载状况。

指示信息发送单元72，用于发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

所述指示信息可以携带不同的内容，例如其内容可以是反映系统中各载波的负载状况的信息，也可以是负载较轻的载波的标识，也就是说：指示信息发送单元72可以将载波聚合系统中各载波的负载状况告知于UE，以便该UE选用负载较轻的载波，也可以直接将负载较轻的载波标识告知UE，由UE直接使用该载波。

指示信息发送单元72可以在系统广播消息中设置各载波负载状况的指示信息，并发送。在这种情况下，指示信息发送单元72可以是用于发送系统广播消息的功能单元，与现有的发送系统广播消息的功能单元不同的是，其发送的系统广播消息中携带有各载波负载状况的指示信息。

在存在主、副载波的载波聚合系统中，指示信息发送单元72仅在主载波上发送携带有各载波负载状况的指示信息的系统广播消息。而在不区分主、副载波的载波聚合系统中，指示信息发送单元72在所有成员载波上发送携带有各载波负载状况的指示信息的系统广播消息。

在另外一个实施例中，所述实现载波负载均衡的装置可以是在所在网络侧与UE进行的随机接入过程中，将承载所述指示信息的物理层消息发送给UE。其具体过程可以参照前文图4和图5部分的所述内容。所述实现载波负载均衡的装置可以在随机接入过程中，在向接入成功的UE返回竞争解决消息时/后，将承载所述指示信息的物理层消息发送给UE。

在另外的实施例中，所述实现载波负载均衡的装置利用高层消息将所述指示信息告知于UE，具体过程与上述发送物理层消息的过程基本相同。

本发明实施例同时公开了应用于UE的一种在载波聚合系统中实现载波负载均衡的装置，其结构如图8所示，包括：指示信息接收单元81和载波确定单元82。

指示信息接收单元81，用于接收网络侧针对载波聚合系统中各载波的负载状况发送的指示信息。

载波确定单元82，用于根据所述指示信息，确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

所述指示信息可以携带不同的内容，其内容可以是反映系统中各载波的负载状况的信息，也可以是负载较轻的载波的标识。

所述载波聚合系统可以为载波聚合的LTE-A系统，所述指示信息可以承载于系统广播消息中，所述指示信息具体可以是反映各载波负载状况的信息。在指示信息接收单元81接收到所述指示信息后，即可了解各载波负载状况，从而可以避免选则负载重的载波，而将负载较轻的载波确定为使用的载波，在该载波上进行驻留。

如果所述LTE-A系统没有分主、副载波，则意味着所有成员载波中都有广播信道，则UE可通过指示信息接收单元81直接接听承载于广播信道上的系统广播消息，并由载波确定单元82依据其中承载的指示信息选用负载较轻的载波。如果所述LTE-A系统存在主副载波，只有主载波由广播信道，如图3所示，对于尚未驻留的UE来说，UE可通过指示信息接收单元81先接听主载波上的系统广播消息，然后再由载波确定单元82根据系统广播消息中的指示信息选用负载较轻的载波驻留或切换；对于驻留在主载波的UE来说，其可以由指示信息接收单元81接听主载波上的系统广播消息，然后再由载波确定单元82根据系统广播消息中的指示信息切换到负载较轻的载波；对于而原先在副载波上驻留的UE来说，则由指示信息接收单元81周期性地接听主载波上的系统广播消息，再由载波确定单元82依据该系统广播消息中的指示信息选用负载较轻的载波进行载波切换。

在本发明的另外实施例中，所述指示信息可以直接指示负载状况较轻的载波的标识，所述指示信息设置于物理层消息中，并在随机接入过程中由指示信息接收单元81获取。所述指示信息也可以设置于高层消息中，由指示信息接收单元81在随机接入过程完成后获取。

需要说明的是，具有图7所示装置的网络设备，及具有如图8所示装置的用户设备，均属本发明的保护范畴。

本发明实施例同时还提供一种载波聚合系统，包括网络侧和UE，所述网络侧包括第一处理装置，所述第一处理装置用于确定载波聚合系统中各载波的负载状况，并针对各载波的负载状况发送指示信息。

所述UE包括第二处理装置，所述第二处理装置用于接收所述指示信息，根据所述指示信息确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

所述第一处理装置的具体组成和功能与图7所示装置基本相同，所述第二处理装置的具体组成和功能与图8所示装置基本相同。

本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或以上任意组合。

专业人员还可以进一步应能意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种实现载波负载均衡的方法，其特征在于，包括：

确定中各载波的负载状况；

发送用于指示用户设备UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在系统广播消息中设置用于指示各载波的负载状况的信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在UE接入过程中，发送在指示信息给该UE，该指示信息携带有一个或多个负载轻的载波标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送用于指示UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息具体为：在UE接入过程完成后，利用高层消息将一个或多个负载轻的载波标识发送该UE。

5.如权利要求2、3或4所述的方法，其特征在于，当所述系统中包括一个或多个主载波和副载波时，所述指示信息是通过主载波发送的。

6.一种在载波聚合系统中实现载波负载均衡的方法，其特征在于，包括：

接收网络侧针对系统中各载波的负载状况发送的指示信息；

根据所述指示信息确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示信息承载在系统广播消息中，其携带用于指示各载波的负载状况的信息。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示信息是UE在随机接入过程中接收的，其携带有一个或多个负载轻的载波标识。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述指示信息是UE在随机接入过程完成后接收的，其携带有一个或多个负载轻的载波标识，并设置于高层消息中。

10.如权利要求7、8或9的方法，其特征在于，当所述系统中包括一个或多个主载波和副载波时，所述指示信息是在主载波上接收的。

11.一种实现载波负载均衡的装置，其特征在于，包括：

载波负载状况确定单元，用于确定系统中各载波的负载状况；

指示信息发送单元，用于发送用于指示用户设备UE选用有利于负载均衡的载波的指示信息。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述指示信息设置于系统广播消息或高层消息中，或者作为独立的消息并在随机接入过程中被发送。

13.一种实现载波负载均衡的装置，其特征在于，包括：

指示信息接收单元，用于接收网络侧针对系统中各载波的负载状况发送的指示信息；

载波确定单元，用于根据所述指示信息，确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述指示信息设置于系统广播消息或高层消息中，或者作为独立的消息并在随机接入过程中被发送。

15.一种载波聚合系统，包括网络侧和UE，其特征在于：

所述网络侧包括第一处理装置，所述第一处理装置用于确定系统中各载波的负载状况，并针对各载波的负载状况发送指示信息；

所述UE包括第二处理装置，所述第二处理装置用于接收所述指示信息，根据所述指示信息确定有利于负载均衡的载波作为使用的载波。

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