CN101835181A - 一种微蜂窝系统的负载均衡方法及一种微蜂窝系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微蜂窝系统的负载均衡方法及一种微蜂窝系统，所述负载均衡方法包括：源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在源HNB的目标列表中；源HNB监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，源HNB从所述目标列表中选择目标处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；源HNB接收该目标处理单元发送的接受负载请求信息及该目标处理单元的通信参数；源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，及建立与目标处理单元的网络承载。本发明可以提高微蜂窝系统的数据处理速度和服务质量。

Description

一种微蜂窝系统的负载均衡方法及一种微蜂窝系统
技术领域
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种微蜂窝系统的负载均衡方法及一种微蜂窝系统。
背景技术
为适应不断发展的无线通信要求，3GPP组织提出了针对3G无线接入网的微蜂窝(英文名为Femto cell)网络结构。如图1，Femto cell系统主要由HNB11(Home NodeB，家庭基站)、HNB-GW12(Home NodeB Gateway，家庭基站网关)、UE14(User Equipment，用户终端)；HNB、HNB-GW和UE通过以太网13互相建立连接；HNB与HNB-GW之间的逻辑接口为承载于IP网络的Iuh接口，HNB与UE之间的逻辑接口为Uu接口。
Femto cell系统通常应用于家庭或企业中，实现小范围的无线覆盖。其中HNB覆盖范围小于宏基站，Femto cell系统中需布设大量的HNB，HNB成本通常大大低于宏基站。由于其成本的限制，单个HNB能支持的用户数量较宏基站少。HNB支持用户数量的约束在于处理能力的不足，而非无线资源限制。在单个HNB覆盖范围中，若同时存在较多用户或用户传输带宽要求较高时，其处理能力难以同时满足所有用户的通信需求，也就减少Femtocell系统的负载能力。
发明内容
本发明提供了一种微蜂窝系统的负载均衡方法及一种微蜂窝系统，其能提高微蜂窝系统的负载能力。
本发明的技术方案是：
一种微蜂窝系统的负载均衡方法，包括：
源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在自身的目标列表中；
源HNB监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，源HNB从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单元为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；
源HNB接收该目标处理单元发送的接受负载请求信息及该目标处理单元的通信参数；
源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与目标处理单元的网络承载；
源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到目标处理单元进行数据处理，并将目标处理单元对HNB-GW发送的新UE的下行数据进行数据处理后的下行数据转发到新UE。
一种微蜂窝系统，包括通过网络互相连接的源HNB、HNB-GW及处理单元；
源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在自身的目标列表中，监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单位为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；
该目标处理单元根据自身负载均衡能力决定是否接受所述负载请求，如果接受所述负载请求，则为源HNB预留相应的处理资源，并将接受负载请求信息和该目标处理单元的通信参数发送到源HNB；
源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与目标处理单元的网络承载；
源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到目标处理单元，目标处理单元对该上行数据进行数据处理后发送到HNB-GW；HNB-GW将新UE的下行数据发送到目标处理单元，目标处理单元对该下行数据进行数据处理处理后，通过源HNB转发到新UE。
本发明的微蜂窝系统的负载均衡方法及微蜂窝系统，在源HNB的负载数量达到预定门限时，能通过其他负载能力强的处理单元来处理新UE发送的上行数据及HNB-GW发送的下行数据，减少了源HNB的负载数量，均衡了源HNB及处理单元的负载数量，由于减少了源HNB的负载数量则可以提高源HNB的数据处理速度，同时也充分利用了其他负载能力强的处理单元，相应的也提高了微蜂窝系统的数据处理速度和服务质量。
附图说明
图1是现有技术中微蜂窝系统的结构示意图；
图2是本发明微蜂窝系统的负载均衡方法在一实施例中的流程图；
图3是本发明微蜂窝系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例做一详细的阐述。
实施例一
本发明的微蜂窝系统的负载均衡方法，如图2，包括步骤：
S101、源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在源HNB的目标列表中；该处理单元可以包括HNB；
S102、源HNB监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，源HNB从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单元为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；在判断负载处理能力时，可以根据时延较小和空余处理能力较多两个条件来判断，当然也可以根据实际设定的其他条件来判断；
S103、该目标处理单元根据自身负载均衡能力决定是否接受所述负载请求，目标处理单元需要根据自身负载数量和是否愿意接受新的UE来考虑，如果接受所述负载请求，则为源HNB预留相应的处理资源，并将接受负载请求信息和该目标处理单元的通信参数发送到源HNB；该目标处理单元的通信参数可以包括目标处理单元的IP地址和端口信息；
S104、源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与目标处理单元的网络承载；
S105、源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到目标处理单元，目标处理单元对该上行数据进行数据处理后发送到HNB-GW；HNB-GW将新UE的下行数据发送到目标处理单元，目标处理单元对该下行数据进行数据处理处理后，通过源HNB转发到新UE。
其中，目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程可以包括MAC/RLC及Iuh协议处理和物理层处理。
另外，源HNB也可以进行物理层处理，即源HNB对接收到的新UE发送的上行数据进行物理层处理后发送到目标处理单元进行数据处理；源HNB对接收到的目标处理单元发送的下行数据进行物理层处理后发送到新UE；此时，目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程包括MAC/RLC及Iuh协议处理，而不用包括物理层处理。
需要说明的是，该源HNB可以是微蜂窝系统中的任意一个HNB。
由此可见，本发明在源HNB的负载数量达到预定门限时，能通过其他负载能力强的处理单元来处理新UE发送的上行数据及HNB-GW发送的下行数据，减少了源HNB的负载数量，均衡了源HNB及处理单元的负载数量，由于减少了源HNB的负载数量则可以提高源HNB的数据处理速度，同时也充分利用了其他负载能力强的处理单元，相应的也提高了微蜂窝系统的数据处理速度和服务质量。
实施例二
与实施例一的微蜂窝系统的负载均衡方法对应，该实施例公开了一种微蜂窝系统，其包括通过网络(可以是以太网)互相连接的源HNB、HNB-GW及处理单元；该处理单元可以包括HNB；
源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在源HNB的目标列表中，监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单元为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；在判断负载处理能力时，可以根据时延较小和空余处理能力较多两个条件来判断，当然也可以根据实际设定的其他条件来判断；
该目标处理单元根据自身负载均衡能力决定是否接受所述负载请求，如果接受所述负载请求，则为源HNB预留相应的处理资源，并将接受负载请求信息和该目标处理单元的通信参数发送到源HNB；
源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与目标处理单元的网络承载；
源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到目标处理单元，目标处理单元对该上行数据进行数据处理后发送到HNB-GW；HNB-GW将新UE的下行数据发送到目标处理单元，目标处理单元对该下行数据进行数据处理后，通过源HNB转发到新UE。
其中，目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程可以包括MAC/RLC及Iuh协议处理和物理层处理。
另外，源HNB也可以进行物理层处理，即源HNB对接收到的新UE发送的上行数据进行物理层处理后发送到目标处理单元进行数据处理；源HNB对接收到的目标处理单元发送的下行数据进行物理层处理后发送到新UE；此时，目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程包括MAC/RLC及Iuh协议处理，而不用包括物理层处理。
需要说明的是，该源HNB可以是微蜂窝系统中的任意一个HNB。
实施例三
该实施例为本发明微蜂窝系统的具体应用，如图3，包括通过以太网24互相连接的HNB21、HNB-GW23和处理单元22；该处理单元22可以是HNB；在图3中，HNB21承载3个UE(UE25、26、27)，在实际应用中可以包括多个HNB和多个处理单元；
HNB21能提供4个UE的12.2k语音通话处理能力，已有UE25、UE26、UE27接入，通过HNB21进行语音通话。处理单元22能提供4个UE的12.2k语音通话处理能力，目前未有UE接入处理单元22。HNB21及处理单元22均通过以太网24，连接到HNB-GW23中。
HNB21通过以太网24，得到处理单元22的信息，将处理单元22的信息存于自身的目标列表中。
HNB21判别当前已接入3个UE 12.2k语音用户，其处理能力已接近极限，即达到其预定门限。HNB21通过以太网向处理单元22发送负载均衡请求。
处理单元22判别自身未接入任何UE，有足够的空余处理能力。处理单元22接受HNB21负载均衡申请，为HNB21预留一定的处理资源，通过以太网24将自身的通信参数和接受负载均衡请求发送到HNB21。
UE38通过HNB21进行12.2k语音呼叫，HNB21通过以太网24收到HNB-GW23的针对UE38的语音承载建立请求，HNB21通过与UE38的信令交互建立相应的信道，并使用处理单元22的通信参数(包括IP地址等)，建立HNB-GW23与处理单元22的语音承载，及建立与处理单元22的数据连接。
UE38开始发送上行语音数据，HNB-GW23也开始向处理单元22发送UE38的下行语音数据。
HNB21对UE38发送的上行语音数据进行物理层处理后发送到处理单元22中。处理单元22对该数据进行必要的MAC/RLC及Iuh协议处理后，发送给HNB-GW23。
HNB-GW23将下行语音数据发送给处理单元22。处理单元22对该数据进行必要的Iuh及RLC/MAC协议处理后，发送给HNB21。HNB21对下行数据进行物理层处理后，发送给UE38。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微蜂窝系统的负载均衡方法，其特征在于，包括：
源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在源HNB的目标列表中；
源HNB监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，源HNB从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单位为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；
源HNB接收该目标处理单元发送的接受负载请求信息及该目标处理单元的通信参数；
源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与目标处理单元的网络承载；
源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到目标处理单元进行数据处理，并将目标处理单元对HNB-GW发送的新UE的下行数据进行数据处理后的下行数据转发到新UE。
2.根据权利要求1所述的微蜂窝系统的负载均衡方法，其特征在于：所述目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程包括MAC/RLC及Iuh协议处理和物理层处理。
3.根据权利要求1或2所述的微蜂窝系统的负载均衡方法，其特征在于：所述处理单元包括HNB。
4.根据权利要求1或2所述的微蜂窝系统的负载均衡方法，其特征在于：所述目标处理单元的通信参数包括目标处理单元的IP地址及端口信息。
5.根据权利要求1所述的微蜂窝系统的负载均衡方法，其特征在于：源HNB对接收到的新UE发送的上行数据进行物理层处理后发送到目标处理单元进行数据处理；源HNB对接收到的目标处理单元发送的下行数据进行物理层处理后发送到新UE；
该目标处理单元对上行数据或下行数据的数据处理过程包括MAC/RLC及Iuh协议处理。
6.一种微蜂窝系统，包括通过网络互相连接的源HNB、HNB-GW及处理单元，其特征在于：
源HNB获取网络中能访问的处理单元信息，将能访问的处理单元信息保存在源HNB的目标列表中，监控接入的UE数量，在接入的UE数量大于源HNB处理能力的预定门限时，从所述目标列表中选择目标处理单元，该目标处理单元为负载处理能力强的处理单元，并向该目标处理单元发出负载请求；
该目标处理单元根据自身负载均衡能力决定是否接受所述负载请求，如果接受所述负载请求，则为源HNB预留相应的处理资源，并将接受负载请求信息和该目标理单元的通信参数发送到源HNB；
源HNB在接收到新UE的服务接入请求时，与新UE通过信令交互建立相应的信道，利用所述通信参数建立HNB-GW与该目标处理单元的数据承载，同时源HNB建立与该目标处理单元的网络承载；
源HNB接收新UE发送的上行数据并转发到该目标处理单元，该目标处理单元对该上行数据进行数据处理后发送到HNB-GW；HNB-GW将新UE的下行数据发送到该目标处理单元，目标处理单元对该下行数据进行数据处理处理后，通过源HNB转发到新UE。
7.根据权利要求6所述的微蜂窝系统，其特征在于：所述处理单元包括HNB。
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