CN101959241A - 跨系统负荷均衡的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跨系统负荷均衡的方法及系统，用于解决在跨系统负荷均衡的时候，服务小区负荷信息传递的技术问题。本发明能及时获取异系统的小区负荷信息，并在负荷信息交互的接口消息中增加小区的用户数信息，使得源基站/RNC能够及时获取目标RNC/基站的小区负荷信息，在进行跨系统负荷均衡的时候为需要进行均衡的用户设备提供更完整的判决依据，提高负荷均衡成功率，提升系统性能，提高用户满意度。

Description

跨系统负荷均衡的方法及系统
技术领域
本发明涉及无线蜂窝通信系统，尤其涉及一种长期演进(Long Term Evolution，LTE)及长期演进增强(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)移动通信系统中跨系统负荷均衡的方法及系统。
背景技术
LTE网络由演进通用移动电信系统(E-UTRAN)、演进基站eNB(Evolved NodeB)和演进分组交换中心EPC(Evolved Packet Core)组成，网络扁平化。其中EUTRAN包含和EPC通过S1接口连接的eNB的集合，eNB之间能通过X2连接。S1、X2是逻辑接口。一个EPC可以管理一个或多个eNB，一个NodeB也可以受控于多个EPC，一个eNB可以管理一个或多个小区。LTE-A系统由LTE系统演进而来，网络架构与LTE一致。
而在实际组网中，还存在3G的网络，用户可以进行跨系统切换。当服务移动通信网络的小区过载时候，网络侧可以将用户均衡到其他系统。比如，LTE/LTE-A系统与UTRAN系统之间之间。对于跨系统的负载均衡，当前服务的基站就必须获得目标系统的基站的负载信息。对于衡量LTE/LTE-A小区的负载信息的参数，可包含上下行PRB使用情况、S1口的剩余带宽以及硬件的负荷状态等。同时无论是何种系统，小区接纳用户的个数总是有限的，通常最大允许接纳用户数和系统特性相关，比如在LTE/LTA-A系统中，由于使用的都是共享信道，因此理论上说用户数是没有限制的，但是物理层20M带宽的时候最多可有110个物理资源块(Physical Resources Block，PRB)，一个用户至少分配一个PRB，而随机接入前导最多可允许有64个。比如UTRAN系统中，小区允许接纳用户个数与码字资源相关。最大允许接纳用户数可以在后台配置。如果在进行跨系统负荷均衡的时候，对目标系统的小区当前用户数信息无法了解的话，很有可能将现有用户切换到目标系统小区的时候出现接纳失败的情况。
因此，在进行跨系统的负荷均衡的时候，如何将小区的用户数信息进行传递是目前需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供跨系统负荷均衡的方法及系统，用于解决在跨系统负荷均衡的时候，服务小区负荷信息传递的技术问题。
为达到本发明的目的，本发明提出一种跨系统负荷均衡的方法，方案如下：
一种跨系统负荷均衡的方法，包括步骤：
LTE/LTE-A系统中的基站eNB通过S1接口基站直传消息或新增的S1接口负荷直传消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网通过IU接口直传消息将所述负荷信息透传给UTRAN系统中的RNC；或，
UTRAN系统中的RNC向核心网发送负荷请求消息，核心网将负荷请求消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站，LTE/LTE-A系统中的基站接收到负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给UTRAN系统中的RNC；
所述UTRAN系统中的RNC将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
进一步地，所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数。所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息。
为达到本发明的目的，基于上述方法本发明提出一种跨系统负荷均衡的系统，方案如下：
一种跨系统负荷均衡的系统，包括LTE/LTE-A系统中的基站、核心网及UTRAN系统中的RNC，其特征在于：
LTE/LTE-A系统中的基站eNB通过S1接口基站直传消息或新增的S1接口负荷直传消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网通过IU接口直传消息将所述负荷信息透传给UTRAN系统中的RNC；或，
UTRAN系统中的RNC向核心网发送负荷请求消息，核心网将负荷请求消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站，LTE/LTE-A系统中的基站接收到负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给UTRAN系统中的RNC；
所述UTRAN系统中的RNC将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
进一步地，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息；所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数；
为达到本发明目的，本发明提出另一种跨系统负荷均衡的方法，方案如下：
一种跨系统负荷均衡的方法，包括步骤：
UTRAN系统中的目标RNC通过IU口直传消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网通过S1接口MME直传消息或新增的负荷直传消息将所述负荷信息传送给LTE/LTE-A系统中的基站；或，
LTE/LTE-A系统中的基站发送负荷请求消息给核心网，核心网将所述负荷请求消息透传给UTRAN系统中的目标RNC，所述目标RNC接收到所述负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站；
所述LTE/LTE-A系统中的基站将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
进一步地，所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数，或小区当前允许的用户数。所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息。
为达到本发明的目的，基于上述方法本发明提出另一种跨系统负荷均衡的系统，方案如下：
一种跨系统负荷均衡的系统，包括LTE/LTE-A系统中的基站、核心网及UTRAN系统中的RNC；
UTRAN系统中的目标RNC通过IU口直传消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网通过S1接口MME直传消息或新增的负荷直传消息将所述负荷信息传送给LTE/LTE-A系统中的基站；或，
LTE/LTE-A系统中的基站发送负荷请求消息给核心网，核心网将所述负荷请求消息透传给UTRAN系统中的目标RNC，所述目标RNC接收到所述负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站；
所述LTE/LTE-A系统中的基站将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。      
进一步地，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息；所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数。
本发明能及时获取异系统的小区负荷信息，并在负荷信息交互的接口消息中增加小区的用户数信息，使得源基站/RNC能够及时获取目标RNC/基站的小区负荷信息，在进行跨系统负荷均衡的时候为需要进行均衡的用户设备提供更完整的判决依据，提高负荷均衡成功率，提升系统性能，提高用户满意度。
附图说明
图1是具体实施例一流程示意图；
图2是具体实施例二流程示意图；
图3是具体实施例三流程示意图；
图4是具体实施例四流程示意图；
图5是具体实施例五流程示意图；
图6是具体实施例六流程示意图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例1：
如图1所述，本实施例采用LTE/LTE-A到UTRAN系统直接通知方式，LTE/LTE-A系统中的源基站将自己的服务小区负荷信息通知给UTRAN系统中的目标RNC，具体步骤为：
步骤101：源基站利用S1接口基站直传消息(eNB DIRECT INFORMATION TRANSFER)将自己的服务小区负荷信息发送给核心网；
本实施例中，在所述S1接口基站直传消息中包含目标RNC的信息及源基站服务小区的负荷信息；
所述目标RNC的信息包含目标RNC全局ID；所述源基站服务小区的负荷信息包含：LTE/LTE-A小区的全局ID、LTE/LTE-A小区上下行物理资源块(Physical Resource Block，PRB)使用情况、S1接口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或小区当前允许接纳的用户数来表示；
步骤102：核心网将源基站的服务小区负荷信息通过IU接口直传消息(DIRECT INFORMATION TRANSFER)传递给目标RNC。
所述IU接口直传消息可包含源基站服务小区的负荷信息，比如LTE/LTE-A小区的全局ID、LTE/LTE-A小区上下行PRB使用情况、S1接口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或小区当前允许接纳的用户数来表示。
步骤103：RNC接收到所述IU接口直传消息(DIRECT INFORMATION TRANSFER)后，可将消息中携带的LTE/LTE-A基站下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。例如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该LTE小区已经无法接纳新用户，RNC就不能将当前用户均衡到该小区。
实施例2：
如图2所述，本实施例采用LTE/LTE-A到UTRAN系统直接通知方式，LTE系统源基站将自己的服务小区负荷信息通知给UTRAN系统的目标RNC，与实施例1不同的是，本实施例中采用自定义负荷直传消息，具体步骤如下：
步骤201：源基站构造自定义的S1接口负荷直传消息发送给核心网；
在所述自定义的S1接口负荷直传消息中包含目标RNC的信息及源基站服务小区的负荷信息；
所述目标RNC的信息包含目标RNC全局ID；所述源基站服务小区的负荷信息包含：LTE/LTE-A小区的全局ID、LTE/LTE-A小区上下行PRB使用情况、S1接口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或小区当前允许接纳的用户数来表示；
步骤202：核心网将源基站的服务小区负荷信息通过IU接口直传消息(DIRECT INFORMATION TRANSFER)传递给目标RNC。
所述IU接口直传消息可包含源基站服务小区的负荷信息，比如LTE/LTE-A小区的全局ID、LTE/LTE-A小区上下行PRB使用情况、S1接口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或小区当前允许接纳的用户数来表示。
步骤203：RNC接收到所述IU接口直传消息后，可将消息中携带的LTE/LTE-A基站下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。
例如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该LTE小区已经无法接纳新用户，RNC就不能将当前用户均衡到该小区。
实施例3：
如图3所述，本实施例采用UTRAN到LTE/LTE-A系统直接通知方式，具体步骤如下：
步骤301：UTRAN系统中源RNC通过IU口直传消息(DIRECT INFORMATION TRANSFER)将自己的服务小区负荷信息传送给核心网。
所述IU口直传消息可包含源RNC下服务小区的负荷信息，例如UTRAN小区的全局ID、UTRAN小区无线资源负荷状态、IU口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许接纳的用户数来表示。
步骤302：核心网将源RNC下的服务小区负荷信息通过S1接口MME直传消息(MME DIRECT INFORMATION TRANSFER)发送给目标基站；
所述S1口MME直传消息中包含目标基站信息、源RNC信息、源RNC服务小区的负荷信息等。所述源RNC信息包含源RNC全局ID；所述源RNC服务小区的负荷信息包含UTRAN小区的全局ID、UTRAN小区无线资源负荷状态、IU口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许接纳的用户数来表示。
步骤303：目标基站接收到所述S1接口MME直传消息(MME DIRECT INFORMATION TRANSFER)后，可将消息中携带的RNC下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。比如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该UTRAN小区已经无法接纳新用户，基站就不能将当前用户均衡到该小区。
实施例4：
如图4所述，本实施例采用UTRAN到LTE/LTE-A系统直接通知方式，与实施例3不同的是，本实施例采用自定义的S1接口负荷直传消息，具体步骤如下：
步骤401：：UTRAN系统中源RNC通过IU口直传消息(DIRECT INFORMATION TRANSFER)将自己的服务小区负荷信息传送给核心网；
所述IU口直传消息可包含源RNC下服务小区的负荷信息，例如UTRAN小区的全局ID、UTRAN小区无线资源负荷状态、IU口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外，还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许接纳的用户数来表示；
步骤402：核心网将源RNC下的服务小区负荷信息通过自定义的S1接口负荷直传消息发送给目标基站；
所述自定义的S1接口负荷直传消息中包含目标基站信息、源RNC信息及源RNC服务小区的负荷信息等。
所述源RNC信息包含源RNC全局ID；所述源RNC服务小区的负荷信息包含UTRAN小区的全局ID、UTRAN小区无线资源负荷状态、IU口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外，还可以包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许接纳的用户数来表示；
步骤403：目标基站接收到所述S1接口负荷直传消息后，可将消息中携带的RNC下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。例如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该UTRAN小区已经无法接纳新用户，基站就不能将当前用户均衡到该小区。
实施例5：
如图5所述，本实施例采用LTE/LTE-A到UTRAN系统的请求-响应方式，具体步骤为：
步骤501：LTE/LTE-A系统源基站构造负荷请求消息发送给核心网。
所述负荷请求消息中包含消息类型、目标RNC信息、源基站信息等。所述消息类型为负荷请求消息类型；所述目标RNC信息为目标RNC全局ID；所述源基站信息为源基站的全局ID；
步骤502：核心网将负荷请求消息透传给目标RNC；
步骤503：目标RNC接收到负荷请求消息后，构造负荷响应消息发送给核心网。
所述负荷响应消息中包含消息类型、目标RNC信息、源基站信息、RNC下服务小区的负荷信息等；
所述消息类型为负荷响应消息类型；所述目标RNC信息为目标RNC全局ID；所述源基站信息为源基站的全局ID；所述RNC下服务小区的负荷信息包含小区无线资源负荷状态、IU口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，此外还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许的用户数来表示；
步骤504：核心网将负荷响应消息透传给源基站；
步骤505：源基站接收到负荷响应消息后，可将消息中携带的RNC下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。比如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该UTRAN小区已经无法接纳新用户，源基站就不能将当前用户均衡到该小区。
实例6：
如图6所述，本实施例采用UTRAN到LTE/LTE-A系统请求-响应方式，具体步骤如下：
步骤601：UTRAN系统中的源RNC构造负荷请求消息发送给核心网；
所述负荷请求消息中包含消息类型、源RNC信息、目标基站信息等；
所述消息类型为负荷请求消息类型；所述源RNC信息为源RNC全局ID；所述目标基站信息为目标基站的全局ID等；
步骤602：核心网将负荷请求消息透传给目标基站；
步骤603：目标基站接收到负荷请求消息后，构造负荷响应消息发送给核心网；
所述负荷响应消息中包含消息类型、源RNC信息、目标基站信息及目标基站下服务小区的负荷信息等；
所述消息类型为负荷响应消息类型；所述源RNC信息为源RNC全局ID；所述目标基站信息为目标基站的全局ID；所述目标基站下服务小区的负荷信息包含上下行PRB使用情况、S1口的带宽以及硬件的负荷状态信息等，还可包含小区的用户数信息，小区的用户数信息可以用小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数来表示，或者也可以用小区当前允许的用户数来表示。
步骤604：核心网将负荷响应消息透传给源RNC；
源RNC接收到负荷响应消息后，可将消息中携带的目标基站下服务小区的负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据。比如当负荷信息中的小区当前允许接纳的用户数为0，则表示该UTRAN小区已经无法接纳新用户，源RNC就不能将当前用户均衡到该小区。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种跨系统负荷均衡的方法，其特征在于，包括：
LTE/LTE-A系统中的基站eNB通过S1接口基站直传消息或新增的S1接口负荷直传消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网通过IU接口直传消息将所述负荷信息透传给UTRAN系统中的RNC；或，
UTRAN系统中的RNC向核心网发送负荷请求消息，核心网将负荷请求消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站，LTE/LTE-A系统中的基站接收到负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给UTRAN系统中的RNC；
所述UTRAN系统中的RNC将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息。
4.一种跨系统负荷均衡的系统，包括LTE/LTE-A系统中的基站、核心网及UTRAN系统中的RNC，其特征在于：
LTE/LTE-A系统中的基站eNB通过S1接口基站直传消息或新增的S1接口负荷直传消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网通过IU接口直传消息将所述负荷信息透传给UTRAN系统中的RNC；或，
UTRAN系统中的RNC向核心网发送负荷请求消息，核心网将负荷请求消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站，LTE/LTE-A系统中的基站接收到负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区的负荷信息发送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给UTRAN系统中的RNC；
所述UTRAN系统中的RNC将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息；所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数。
6.一种跨系统负荷均衡的方法，其特征在于，包括步骤：
UTRAN系统中的目标RNC通过IU口直传消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网通过S1接口MME直传消息或新增的负荷直传消息将所述负荷信息传送给LTE/LTE-A系统中的基站；或，
LTE/LTE-A系统中的基站发送负荷请求消息给核心网，核心网将所述负荷请求消息透传给UTRAN系统中的目标RNC，所述目标RNC接收到所述负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站；
所述LTE/LTE-A系统中的基站将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数，或小区当前允许的用户数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息。
9.一种跨系统负荷均衡的系统，包括LTE/LTE-A系统中的基站、核心网及UTRAN系统中的RNC，其特征在于：
UTRAN系统中的目标RNC通过IU口直传消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网通过S1接口MME直传消息或新增的负荷直传消息将所述负荷信息传送给LTE/LTE-A系统中的基站；或，
LTE/LTE-A系统中的基站发送负荷请求消息给核心网，核心网将所述负荷请求消息透传给UTRAN系统中的目标RNC，所述目标RNC接收到所述负荷请求消息后通过负荷响应消息将自己的服务小区负荷信息传送给核心网，核心网将所述负荷响应消息透传给LTE/LTE-A系统中的基站；
所述LTE/LTE-A系统中的基站将所述负荷信息作为跨系统负荷均衡判决的依据，所述负荷信息包含小区的用户数信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述负荷信息还包含上下行物理资源块PRB使用情况、S1接口的带宽、硬件的负荷状态信息；所述小区的用户数信息包含小区当前连接态用户数和小区允许接纳的最大用户数或包含小区当前允许的用户数。
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