CN102143515B - 无线网络切换优化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线网络切换优化系统及方法。该系统包括：输入监测模块：监控和收集切换优化相关参数，将收集的切换优化相关参数发送给性能评估模块；性能评估模块：根据输入监测模块发来的切换优化相关参数，对切换优化的执行效果进行评估，当评估结果为继续优化时，向策略优化模块发送携带优化原因的优化指示；策略优化模块：根据性能评估模块发来的优化原因，调整算法部署模块中正在执行的切换优化算法的切换参数；触发控制模块：接收管理网元发来的控制命令，根据该控制命令来控制算法部署模块中的切换优化算法的执行；算法部署模块：部署各类切换优化算法，在触发控制模块的控制下运行各切换优化算法。

Description

无线网络切换优化系统及方法

技术领域

本发明涉及无线网络切换技术领域，具体涉及无线网络切换优化系统及方法。

背景技术

无线网络切换管理保证了用户在不同小区间移动时业务的连续性。传统的切换优化通过人工分析切换相关信令和路测收集相关数据并手工设置切换参数来完成。

第三代合作伙伴计划(3GPP，Third Generation Partnership Project)工作组研究报告TR36.902中的移动鲁棒性优化用例对长期演进(LTE，LongTerm Evolution)移动通信网自主切换优化的应用场景、功能需求、管理需求、期望的优化结果进行了总结，并就切换优化应用场景的检测和输入输出参数的定义进行了讨论。

现有的切换优化通过手工方式完成，由于每个小区的切换情况都有所差异，所以切换优化是以小区对为粒度来进行的，手工方式不仅工作量巨大，而且不能实时监控优化结果，从而导致优化的周期很长。

当前国际标准化组织中对于自主切换优化的讨论还集中在应用场景、功能需求等方面，对实现方案特别是系统方案的设计还很少研究。

发明内容

本发明提供无线网络切换优化系统及方法，以实现无线网络切换的自动优化。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种无线网络切换优化系统，该系统包括：

输入监测模块：监控和收集切换优化相关参数，将收集的切换优化相关参数发送给性能评估模块；

性能评估模块：根据输入监测模块发来的切换优化相关参数，对切换优化的执行效果进行评估，当评估结果为继续优化时，向策略优化模块发送携带优化原因的优化指示；

策略优化模块：根据性能评估模块发来的优化原因，调整算法部署模块中正在执行的切换优化算法的切换参数；

触发控制模块：接收管理网元发来的控制命令，根据该控制命令来控制算法部署模块中的切换优化算法的执行；

算法部署模块：部署各类切换优化算法，在触发控制模块的控制下运行各切换优化算法。

所述策略优化模块进一步用于，根据性能评估模块发来的优化原因，发现需要启动一切换优化算法，则通知算法部署模块启动该算法。

所述算法部署模块进一步用于，将运行切换优化算法得到的切换参数部署到参数部署模块；

所述系统进一步包括：参数部署模块，用于将切换参数部署到对应的无线资源管理RRM模块中。

所述参数部署模块进一步用于，当发现一切换参数发生变化时，将该变化的切换参数通知相邻小区。

所述性能评估模块进一步用于，当评估结果为优化回退时，发出一个携带回退原因的回退指示；

且所述系统进一步包括：优化回退模块，用于根据性能评估模块发来的回退原因，将算法部署模块正在执行的切换优化算法的切换参数回退到优化前的值。

所述系统进一步包括：冲突管理模块，用于在发现算法部署模块启动一切换优化算法时，判断该切换优化算法是否会与正在执行的其它切换优化算法发生冲突，若是，则通知算法部署模块暂停该切换优化算法的执行，等待与之冲突的切换优化算法执行完毕后，再启动该切换优化算法。

所述输入监测模块、性能评估模块、策略优化模块、触发控制模块、算法部署模块位于基站上。

所述系统进一步包括：位于管理网元上的检测与管理模块、全局策略优化模块，其中：

检测与管理模块：接收各个基站发来的切换优化相关参数，并对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估，将评估结果发送给全局策略优化模块；

全局策略优化模块：根据检测与管理模块发来的针对整个子网的切换优化执行效果的评估结果，对各个基站的切换优化算法进行调整，将调整结果发送给对应基站的算法部署模块。

所述检测与管理模块进一步用于，接收网管输入的针对基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站的触发控制模块。

所述全局策略优化模块进一步用于，对各个基站的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站的冲突管理模块。

一种无线网络切换优化方法，该方法包括：

各个基站周期性地向管理网元上报本基站的切换优化相关参数；

管理网元对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估，根据评估结果对各个基站的切换优化算法进行调整。

所述方法进一步包括：

针对每个基站，管理网元对该基站上部署的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站；

任一基站启动一新切换优化算法，根据管理网元发来的可能发生冲突的算法标识发现：该新切换优化算法可能与正在执行的另一切换优化算法发生冲突，则对该两算法进行冲突计算。

所述方法进一步包括：

管理网元接收网管输入的针对任一基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站。

与现有技术相比，本发明中，在各个基站上，对该基站的切换优化算法的执行效果进行评估，根据评估结果决定是否继续进行优化，若继续，则调整切换优化算法的切换参数，从而实现了无线网络切换的自动优化。

进一步地，本发明实施例中，基站还包括一冲突管理模块，用于在新启动一切换优化算法时，判断该算法是否会与正在执行的其它切换优化算法发生冲突，若是，则暂停该切换优化算法，从而对无线网络切换进行了进一步优化。

另外，本发明实施例中，在管理网元侧对各个基站的无线网络切换优化进行集中评估，并根据评估结果，调整各个基站的切换优化算法，又进一步对无线网络切换进行了优化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的位于基站侧的无线网络切换优化系统的组成图；

图2为本发明实施例提供的位于管理网元侧的无线网络切换优化集中管理单元的组成图；

图3为本发明实施例提供的无线网络切换优化方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的位于基站侧的无线网络切换优化系统的组成图，如图1所示，其主要包括：输入监测模块11、性能评估模块12、策略优化模块13、优化回退模块14、触发控制模块15、算法部署模块16、冲突管理模块17和参数部署模块18，其中：

输入监测模块11：监控和收集切换优化相关参数，将收集的切换优化相关参数发送给性能评估模块12。

切换优化相关参数可以是：无线连接失败消息、切换报告消息、UE测量消息、切换事件统计信息、邻小区的切换参数设置消息等。

其中，无线连接失败消息、切换报告消息、UE测量消息都是UE发来的；切换事件统计信息是基站根据UE发来的无线连接失败消息、切换报告消息、UE测量消息等统计得到的，如：无线连接失败率、切换失败率等；邻小区的切换参数设置消息是相邻基站发来的。

性能评估模块12：接收输入监测模块11发来的切换优化相关参数，根据该切换优化相关参数，对切换优化的执行效果进行评估，并根据评估结果判断是选择继续进行切换优化还是进行优化回退，若为前者，向策略优化模块13发送优化指示，该指示中携带优化原因；若为后者，向优化回退模块14发送回退指示，该指示中携带回退原因。

例如：性能评估模块12可根据一定时间内的无线连接失败消息或从切换事件统计信息中，得到无线连接失败率；也可从切换事件统计信息中得到切换失败率、系统负载均衡度、乒乓切换率，等等，根据无线连接失败率和切换失败率，可以得知切换优化的执行效果是否达到预设效果。同时，由于无线连接失败消息中会携带无线连接失败原因、切换报告消息中会携带切换失败原因，从而性能评估模块12也可得知切换优化的执行效果未达到预设效果是由哪些原因引起的。如：切换失败原因可能是：切换过早、切换过迟、切换目标错误、乒乓效应、切换与重选参数不匹配，等等。

策略优化模块13：接收性能评估模块12发来的优化指示，根据优化指示中的优化原因，启动新的切换优化算法，并设定切换参数，向算法部署模块16发送携带切换优化算法标识和切换参数的启动指示；或者，根据优化指示中的优化原因，更新当前切换优化算法的切换参数，向算法部署模块16发送携带切换优化算法标识和切换参数的优化指示。

例如：若优化原因是切换过早引起切换失败，且当前未启动切换过早优化算法，则策略优化模块13应该启动切换过早优化算法，并设定算法的切换参数。其它优化算法还包括：切换过迟算法、切换目标错误优化算法、切换与重选参数不匹配优化算法，等等。

优化回退模块14：接收性能评估模块12发来的回退指示，根据回退指示中的回退原因，选择切换优化算法，并将算法的切换参数回退到优化前的值，向算法部署模块16发送携带切换优化算法标识和回退后的切换参数值的回退指示。

例如：若回退原因是：采用切换过早优化算法后，切换失败率却增加了，则应将切换过早优化算法中的切换参数值回退到优化前的值，此时，优化回退模块14还需通知网管此次切换过早优化失败，需要对切换过早优化算法进行功能优化。

触发控制模块15：接收管理网元发来的控制命令，根据该控制命令来控制算法部署模块16中的优化算法的执行。

控制命令可以是针对优化算法的执行日期、执行时刻、执行周期等；也可以是针对优化算法的启动条件，例如：控制命令的内容可以是：当切换过早引起的切换失败率大于预设阈值时，启动切换过早优化算法，这样，当触发控制模块15收到该控制命令后，就对切换过早引起的切换失败率进行监控，若发现切换失败率大于预设阈值，则通知算法部署模块16启动切换过早优化算法。

算法部署模块16：部署各类切换优化算法，在触发控制模块15的控制下运行各切换优化算法，并记录运行每类切换优化算法得到的切换参数，将切换参数发送给参数部署模块18；当接收到策略优化模块13发来的携带切换优化算法标识和切换参数的启动指示时，按照该指示中的切换参数启动该切换优化算法；当接收到策略优化模块13发来的携带切换优化算法标识和切换参数的优化指示时，按照该指示中的切换参数运行该切换优化算法；当接收到优化回退模块14发来的携带切换优化算法标识和切换参数的回退指示时，按照该指示中的切换参数运行该切换优化算法；当接收到冲突管理模块17发来的携带切换优化算法标识的暂停指示时，暂停运行该切换优化算法；当接收到冲突管理模块17发来的携带切换优化算法标识的启动指示时，启动该切换优化算法。

冲突管理模块17：当发现算法部署模块16启动一类切换优化算法时，计算该类切换优化算法的执行是否会和正在执行的其它切换优化算法产生冲突，并对冲突后果进行评估，若发现评估结果大于预设值，则向算法部署模块16发送携带该切换优化算法标识的暂停指示，并在发现与之冲突的其它切换优化算法执行完毕时，向算法部署模块16发送携带该切换优化算法标识的启动指示。

例如：若新启动了切换过早优化算法，运行该算法后，发现该算法输出的切换触发延时(TimeToTrigger)与正在执行的另一算法得到的切换触发延时的差值大于预设值，则暂停执行切换过早优化算法。

参数部署模块18：接收算法部署模块16发来的切换参数，将该切换参数部署到对应的无线资源管理(RRM，Radio Resource Management)模块中去，同时，当发现一切换参数发生变化时，将该变化的切换参数携带在切换参数设置消息中发送给相邻小区。

切换参数如：切换触发延时(TimeToTrigger)、迟滞(Hysteresis)、小区个体偏移(CIO)等。

另外，本发明实施例中，还可以在管理网元上设置无线网络切换优化集中管理单元，以对各个基站的切换优化功能进行集中管理，协调各个基站之间的优化切换功能，使得所有基站的切换优化功能达到全局最优。

如图2所示，管理网元侧的无线网络切换优化集中管理单元包括：检测与管理模块21和全局策略优化模块22，其中：

检测与管理模块21：接收各个基站发来的切换优化相关参数，并对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估，将评估结果发送给全局策略优化模块22；接收网管输入的针对基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站的触发控制模块15。

各个基站可周期性地向管理网元的检测与管理模块21上报自身的切换优化相关参数，切换优化相关参数可以是无线连接失败率、切换失败率、系统负载均衡度、乒乓切换率，等等。

其中，控制命令可以是切换优化算法的执行时间、或者是切换优化算法的启动条件如：当切换过早引起的切换失败率大于预设阈值时，启动切换过早优化算法。

全局策略优化模块22：接收检测与管理模块21发来的针对整个子网的切换优化执行效果的评估结果，根据该评估结果，对各个基站的切换优化算法进行调整，将调整结果发送给对应基站的算法部署模块16；对各个基站的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站的冲突管理模块17。

这里，调整结果可以是切换优化算法的执行时间、启动条件、切换参数，等等。

基站的冲突管理模块17接收到全局策略优化模块22发来的可能发生冲突的切换优化算法标识时，就可以该可能发生冲突的切换优化算法标识作为参考，当新启动一个切换优化算法时，根据该可能发生冲突的切换优化算法标识，发现该新启动的算法有可能与正在执行的另一算法发生冲突，则就开始对该两算法进行冲突评估。

图3为本发明实施例提供的无线网络切换优化方法流程图，如图3所示，其具体步骤如下：

步骤301：各个基站周期性地向管理网元上报本基站的切换优化相关参数。

切换优化相关参数可以是无线连接失败率、切换失败率、系统负载均衡度、乒乓切换率，等等。

步骤302：管理网元对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能(KPI)统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估。

步骤303：管理网元根据对整个子网的切换优化执行效果的评估结果，对各个基站的切换优化算法进行调整，将调整结果发送给对应基站的算法部署模块。

例如：子网中包含相邻基站1、2，其中，基站2在上一周期新启动了切换过迟优化算法，管理网元发现基站1在本周期上报的系统负载超过容忍阈值，则确定：应该对基站2的切换过迟优化算法进行调整，从而通知基站2调整切换过迟优化算法。

步骤304：基站的算法部署模块根据管理网元发来的调整结果，调整本基站的切换优化算法。

本发明实施例中，针对每个基站，管理网元还可以对该基站上部署的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站的冲突管理模块，冲突管理模块在启动一新切换优化算法，若根据管理网元发来的可能发生冲突的算法标识发现，该新切换优化算法可能与正在执行的另一切换优化算法发生冲突，则对该两算法进行冲突计算。

本发明实施例中，管理网元还可以接收网管输入的针对某个基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站的触发控制模块。

其中，控制命令可以是切换优化算法的执行时间、或者是切换优化算法的启动条件如：当切换过早引起的切换失败率大于预设阈值时，启动切换过早优化算法。

本发明可应用于LTE网络的切换优化。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种无线网络切换优化系统，其特征在于，该系统包括：

输入监测模块：监控和收集切换优化相关参数，将收集的切换优化相关参数发送给性能评估模块；

性能评估模块：根据输入监测模块发来的切换优化相关参数，对切换优化的执行效果进行评估，当评估结果为继续优化时，向策略优化模块发送携带优化原因的优化指示；

策略优化模块：根据性能评估模块发来的优化原因，调整算法部署模块中正在执行的切换优化算法的切换参数；

触发控制模块：接收管理网元发来的控制命令，根据该控制命令来控制算法部署模块中的切换优化算法的执行；

算法部署模块：部署各类切换优化算法，在触发控制模块的控制下运行各切换优化算法。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述策略优化模块进一步用于，根据性能评估模块发来的优化原因，发现需要启动一切换优化算法，则通知算法部署模块启动该算法。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述算法部署模块进一步用于，将运行切换优化算法得到的切换参数部署到参数部署模块；

所述系统进一步包括：参数部署模块，用于将切换参数部署到对应的无线资源管理RRM模块中。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述参数部署模块进一步用于，当发现一切换参数发生变化时，将该变化的切换参数通知相邻小区。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述性能评估模块进一步用于，当评估结果为优化回退时，发出一个携带回退原因的回退指示；

且所述系统进一步包括：优化回退模块，用于根据性能评估模块发来的回退原因，将算法部署模块正在执行的切换优化算法的切换参数回退到优化前的值。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：冲突管理模块，用于在发现算法部署模块启动一切换优化算法时，判断该切换优化算法是否会与正在执行的其它切换优化算法发生冲突，若是，则通知算法部署模块暂停该切换优化算法的执行，等待与之冲突的切换优化算法执行完毕后，再启动该切换优化算法。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入监测模块、性能评估模块、策略优化模块、触发控制模块、算法部署模块位于基站上。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：位于管理网元上的检测与管理模块、全局策略优化模块，其中：

检测与管理模块：接收各个基站发来的切换优化相关参数，并对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估，将评估结果发送给全局策略优化模块；

全局策略优化模块：根据检测与管理模块发来的针对整个子网的切换优化执行效果的评估结果，对各个基站的切换优化算法进行调整，将调整结果发送给对应基站的算法部署模块。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述检测与管理模块进一步用于，接收网管输入的针对基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站的触发控制模块。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括：冲突管理模块，用于在发现算法部署模块启动一切换优化算法时，判断该切换优化算法是否会与正在执行的其它切换优化算法发生冲突，若是，则通知算法部署模块暂停该切换优化算法的执行，等待与之冲突的切换优化算法执行完毕后，再启动该切换优化算法；

且，所述冲突管理模块位于基站上；

所述全局策略优化模块进一步用于，对各个基站的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站的冲突管理模块。

11.一种无线网络切换优化方法，其特征在于，该方法包括：

各个基站周期性地向管理网元上报本基站的切换优化相关参数；

管理网元对各个基站的切换优化相关参数进行关键性能统计，根据得到的关键性能统计值，对整个子网的切换优化执行效果进行评估，根据评估结果对各个基站的切换优化算法进行调整。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

针对每个基站，管理网元对该基站上部署的所有切换优化算法进行冲突计算，将可能发生冲突的算法标识发送给对应基站；

任一基站启动一新切换优化算法，根据管理网元发来的可能发生冲突的算法标识发现：该新切换优化算法可能与正在执行的另一切换优化算法发生冲突，则对该两算法进行冲突计算。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

管理网元接收网管输入的针对任一基站的切换优化算法的控制命令，将该控制命令发送给对应基站。

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