CN103828422A - 负载均衡的方法和网络控制节点 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种负载均衡的方法和网络控制节点，其中，服务小区所在的实体为边缘UE选择调度小区，并通知调度小区为该边缘UE分配数据信道，而控制信道保留在服务小区不进行切换，如此，可以在对UE透明的情况下，不需要通过切换，自动地快速协作调度达到负载平衡的目的。可见，以上负载平衡的方式以数据信道为转移粒度，无需引入切换时延，实现了快速平衡瞬时负载的功能，从而提高了负载平衡效率。

Description

负载均衡的方法和网络控制节点

技术领域

本发明实施例涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及负载均衡的方法和网络控制节点。

背景技术

在长期演进（Long Term Evolution，LTE）系统中，小区的负载程度由用户分布、移动性、用户业务类型等因素共同决定，也就是说，用户设备（UserEquipment,UE）在小区中的分布具有随机性，通常是非均匀并且随时间变化的，所以整个网络中的负载很可能出现不平衡的分布状态，导致某个重载小区中的用户体验大幅下降。

负载均衡（Load Balancing）是通过判断本小区的负载高低，进行小区间负载信息交互，将负载从较为繁忙的小区转移到剩余资源较多的小区，这样协调了小区之间的负载分布，实现了网络资源利用最大化，降低系统拥塞率，从而提升了用户的业务感受。

在现有的负载均衡技术中，通常由基站周期性测量小区业务所占空口资源利用率，即物理资源块（Physical Resource Block，PRB）利用率，根据测量情况来评估小区负载。当小区空口资源利用率高于门限后，小区向满足条件的邻区发起负载交互请求，与邻区进行负载信息交互。之后基站将根据服务小区和目标邻区之间的负载差和切换性能进行综合判断，选择出最优目标小区。在确定了目标小区后，服务小区将选出部分UE进行负载转移，其负载转移手段包含切换和小区重选。

然而，通过切换和小区重选作为负载平衡的手段，负载转移粒度较粗，只能以UE为单位；同时，切换所需的时延较长，难以快速平衡瞬时的负载；可见，现有负载平衡效率较低。

发明内容

本发明实施例提供一种负载均衡的方法和网络控制节点，能够提高负载均衡的效率。

第一方面，提供了一种负载均衡的方法，包括：边缘用户设备UE的服务小区所在的第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择调度小区，所述调度小区所在的实体为第二实体；所述第一实体通知所述第二实体在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；所述第一实体接收所述第二实体发送的所述数据信道资源的分配结果，并根据所述数据信道资源的分配结果，在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源；所述第一实体将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，以通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

结合第一方面，在其第一种实现方式中，所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区，包括：获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值；根据所述边缘UE在所有邻区调度的效用值，从所有邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。

结合第一方面的第一种实现方式，在其第二种实现方式中，所述获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值包括：获取所述边缘UE在第一邻区中调度的效用值，所述第一邻区为所述所有邻区中的任一邻区，所述获取所述边缘UE在第一邻区中调度的效用值，包括：所述第一实体向所述第一邻区所在的实体发送所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；接收所述第一邻区所在的实体根据所述边缘UE的状态信息确定的所述边缘UE在所述第一邻区中调度的效用值。

结合第一方面或第一方面的第一种至第二种实现方式之一，在其第三种实现方式中，在所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区之前，所述方法还包括：确定待调度的所述边缘UE，包括：将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序；确定负载最重的小区内的边缘UE为待调度的所述边缘UE。

结合第一方面的第三种实现方式，在其第四种实现方式中，所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。

结合第一方面的第三种或第四种实现方式，在其第五种实现方式中，所述负载指标包括小区最高调度优先级；或有数据量的待调度UE数。

结合第一方面或第一方面的第一种至第五种实现方式之一，在其第六种实现方式中，在所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区之前，所述方法还包括：检测所述边缘UE的服务小区的控制信道负载；当所述控制信道负载低于阈值时，为所述边缘UE选择调度小区。

结合第一方面或第一方面的第一种至第六种实现方式之一，在其第七种实现方式中，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

第二方面，提供了一种负载均衡的方法，包括：边缘用户设备UE的调度小区所在的第二实体接收第一实体发送的通知消息，所述第一实体为所述边缘UE的服务小区所在的实体，且所述通知消息为所述第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择所述调度小区后发送给所述第二实体，且用于通知所述第二实体为所述边缘UE分配数据信道资源；所述第二实体根据所述通知消息，在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；所述第二实体将所述数据信道资源分配的结果发送给所述第一实体，使得所述第一实体根据所述数据信道资源分配的结果在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源，并将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体；所述第二实体接收所述边缘UE的数据，并通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

结合第二方面，在其第一种实现方式中，在所述第二实体接收所示第一实体发送的通知消息之前，所述方法还包括：接收所述第一实体发送的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；根据所述边缘UE在所述服务小区的状态信息，确定所述边缘UE在所述调度小区中调度的效用值；将所述效用值发送给所述第一实体，以便所述第一实体根据所述效用值选择所述调度小区。

结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，在其第二种实现方式中，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

第三方面，提供了一种负载均衡的装置，位于边缘用户设备UE的服务小区所在的第一实体，所述装置包括：选择单元，从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择调度小区，所述调度小区所在的实体为第二实体；接口单元，用于通知所述第二实体在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源，并用于接收所述第二实体发送的所述数据信道资源的分配结果；分配单元，用于根据所述数据信道资源的分配结果，在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源；所述接口单元，还用于将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，以通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

结合第三方面，在其第一种实现方式中，所述接口单元还用于获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值；所述选择单元具体用于根据所述边缘UE在所有邻区调度的效用值，从所有邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。

结合第三方面的第一种实现方式，在其第二种实现方式中，所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值是每个邻区所在的实体根据所述边缘UE在所述服务小区的状态信息确定的。

结合第三方面或第三方面的第一种或第二种实现方式，在其第三种实现方式中，所述装置还包括：排序单元，用于将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序；确定单元，用于确定负载最重的小区内的边缘UE为待调度的所述边缘UE。

结合第三方面的第三种实现方式，在其第四种实现方式中，所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。

结合第三方面的第三种或第四种实现方式，在其第五种实现方式中，所述负载指标包括小区最高调度优先级；或有数据量的待调度UE数。

结合第三方面或第三方面的第一种或第五种实现方式，在其第六种实现方式中，所述装置还包括：检测单元，用于检测所述边缘UE的服务小区的控制信道负载；所述选择单元，用于在所述控制信道负载低于阈值时，为所述边缘UE选择所述调度小区。

结合第三方面或第三方面的第一种或第六种实现方式，在其第七种实现方式中，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

第四方面，提供了一种负载均衡的装置，位于边缘用户设备UE的调度小区所在的第二实体，所述装置包括：接口单元，用于接收第一实体发送的通知消息，所述第一实体为所述边缘UE的服务小区所在的实体，且所述通知消息为所述第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择所述调度小区后发送给所述第二实体，且用于通知所述第二实体为所述边缘UE分配数据信道资源；分配单元，用于根据所述通知消息，在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；所述接口单元，还用于将所述数据信道资源分配的结果发送给所述第一实体，使得所述第一实体根据所述数据信道资源分配的结果在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源，并将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，且还用于接收所述边缘UE的数据；发送单元，用于通过分配的所述数据信道资源将向所述边缘UE发送数据。

结合第四方面，在其第一种实现方式中，所述接口单元，还用于接收所述第一实体发送的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；且所述装置还包括：确定单元，用于根据所述接口单元接收的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息，确定所述边缘UE在所述调度小区中调度的效用值；所述接口单元，还用于将所述确定单元确定的所述效用值发送给所述第一实体，以便所述第一实体根据所述效用值选择所述调度小区。

结合第四方面或第四方面的第一种实现方式，在其第二种实现方式中，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

第五方面，提供了一种负载均衡的系统，包括第三方面或第三方面任一种实现方式的第一负载均衡的装置和第四方面或第四方面任一种实现方式的第二负载均衡的装置。

可见，在本发明实施例中，服务小区所在的实体为边缘UE选择调度小区，并通知调度小区为该边缘UE分配数据信道，而控制信道保留在服务小区不进行切换，如此，可以在对UE透明的情况下，不需要通过切换，自动地快速协作调度达到负载平衡的目的。可见，以上负载平衡的方式以数据信道为转移粒度，无需引入切换时延，实现了快速平衡瞬时负载的功能，从而提高了负载平衡效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例的负载均衡的方法的流程图。

图2是本发明一个实施例的负载均衡的方法的流程图。

图3是本发明一个实施例的快速协作的方法的流程图。

图4是本发明一个实施例的慢速协作的方法的流程图。

图5是本发明一个实施例的网络控制节点的示意框图。

图6是本发明另一实施例的网络控制节点的示意框图。

图7是本发明另一个实施例提供的一种负载均衡的方法的信令流图。

图8是本发明另一个实施例提供的一种负载均衡的方法的流程示意图。

图9是本发明另一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图10是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图11是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图12是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图13是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图14是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图15是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。

图16是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡的方法的流程示意图。

图17是本发明又一个实施例提供的一种负载均衡的方法的流程示意图。

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。

应理解，本发明的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯（Global System of Mobile communication，GSM）系统、码分多址（CodeDivision Multiple Access，CDMA）系统、宽带码分多址（Wideband CodeDivision Multiple Access，WCDMA）系统、通用分组无线业务（General PacketRadio Service，GPRS）、长期演进（Long Term Evolution，LTE）系统、LTE频分双工（Frequency Division Duplex，FDD）系统、LTE时分双工（TimeDivision Duplex，TDD）、通用移动通信系统（Universal MobileTelecommunication System，UMTS）等。

还应理解，在本发明实施例中，用户设备（User Equipment，UE）可称之为终端（Terminal）、移动台（Mobile Station，MS）、移动终端（MobileTerminal）等，该用户设备可以经无线接入网（Radio Access Network，RAN）与一个或多个核心网进行通信，例如，用户设备可以是移动电话（或称为“蜂窝”电话）、具有移动终端的计算机等，例如，用户设备还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置，它们与无线接入网交换语音和/或数据。

在本发明实施例中，基站可以是GSM或CDMA中的基站（BaseTransceiver Station，BTS），也可以是WCDMA中的基站（NodeB，NB），还可以是LTE中的演进型基站（Evolutional Node B，eNB或e-NodeB），本发明并不限定。为描述方便，下述实施例将以基站eNB和用户设备UE为例进行说明。

在本发明实施例中，网络控制节点可以是基站，也可以是基站上层的集中控制器（Centralized Controller），在不同的实施例中网络控制节点代表的节点不同，具体地将在下述实施例中说明。

图1是本发明一个实施例的负载均衡的方法的流程图。图1的方法由网络控制节点执行，其中网络控制节点可以是基站或集中控制器。

101，确定需要进行负载均衡的第一小区和参与负载均衡的第二小区，第一小区与第二小区相邻。

102，调整负载均衡相关参数，其中负载均衡相关参数包括如下信息之一或其组合：小区切换相关参数，小区重选相关参数。

103，根据调整后的负载均衡相关参数对第一小区或第二小区进行配置。

本发明实施例通过网络控制节点收集并综合考虑其控制的所有小区的负载相关信息，并以能够使得总效用函数取得最优值的负载均衡相关参数对网络进行负载均衡，从而实现全局最优的负载均衡。

此外，本发明实施例的负载均衡方法是针对同频小区的，对于异频小区需要通过确定能够使得总效用函数取得最优值的覆盖用户集合来对网络进行负载均衡，其中覆盖用户集合用于确定需要进行小区切换的用户。

可选地，作为一个实施例，在慢速协作过程中，网络控制节点所控制的每个小区周期性地向该网络控制节点上报以下信息：本小区的快速协作邻区，本小区的PRB利用率，本小区的历史调度优先级，本小区中各个用户的调度速率、资源块的分配、缓冲区数据量、等待时延、QoS类别标识（QoSClass Identifier，QCI）类型、调制与编码策略（Modulation and Coding Scheme，MCS）、参考信号接收功率（Reference Signal Received Power，RSRP）。可选地，还可以上报本小区的调度数据量和用户上报的信道质量指示（ChannelQuality Indicator，CQI）、信道状态信息（Channel State Information，CSI）、参考信号接收质量（Reference Signal Received Quality，RSRQ）、接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，RSSI）等信息。

可选地，作为另一个实施例，集中控制器根据收集到的负载相关信息确定负载超过阈值的小区，再根据负载相关信息中的本小区的快速协作邻区排除出快速协作小区来确定第一类小区，即慢速协作小区。然后可以通过遍历的方法确定出能够使得总效用函数取得最优值的每个小区的功率配置和覆盖配置。其中功率配置可以是每个小区在不同的时频资源上的发射功率谱，覆盖配置可以是进行小区切换和小区重选的触发条件的调节参数。

可选地，作为另一个实施例，步骤102中网络控制节点调整负载均衡相关参数，包括：根据负载相关信息确定网络控制节点控制的总效用函数；确定能够使总效用函数取得最大值或最小值的负载均衡相关参数。其中，总效用函数可以包括：第一类小区中所有用户的调度速率的加权和；或者第一类小区中所有小区的调度优先级之和。这里，用户的调度速率是该用户在一段时间内的历史调度速率，而所有用户的调度速率的加权和能够反映慢速协作小区组成的网络的总体负载程度。另外，可以以小区一个时频资源上调度的用户优先级作为该时频资源上的优先级，而小区的调度优先级为一段时间内所有时频资源上的优先级的平均值，可以用于表示该小区的负载程度，求和后，同样地可以表示网络的总体负载程度。

可选地，确定能够使总效用函数取得最大值或最小值的负载均衡相关参数，可以包括：确定能够使得第一类小区中所有用户的调度速率的加权和取得最大值的负载均衡相关参数；或者确定能够使得第一类小区中所有小区的调度优先级之和取得最小值的负载均衡相关参数。

可选地，负载均衡相关参数可以包括：小区切换参数，用于确定小区切换的触发条件；小区重选参数；用于确定小区重选的触发条件；发射功率谱，用于配置小区在每个时频资源上的发射功率值。

可选地，作为另一个实施例，网络控制节点控制的所有小区可以包括：第一类小区和第二类小区，第一类小区用于指示跨基带处理单元BBU调度的小区，第二类小区用于指示共BBU调度的小区。可以理解，进行快速协作过程的快速协作小区是共BBU的，而进行慢速协作过程的慢速协作小区之间是不共BBU的，或者可以理解为，不能进行快速协作的小区则进行慢速协作。

可选地，作为另一个实施例，网络控制节点确定网络控制节点控制的所有小区中的第二类小区的负载指标；根据负载指标，按照降序依次确定第二类小区的边缘用户的目标调度小区；在目标调度小区对边缘用户进行调度。该实施例中的步骤为快速协作过程的步骤，此时网络控制节点可以是基站。

可选地，上述负载指标可以包括：第二类小区的最高调度优先级；或者第二类小区中有数据量的待调度用户数。

可选地，作为另一个实施例，根据负载指标，按照降序依次确定第二类小区的边缘用户的目标调度小区，包括：确定第二类小区的边缘用户；向第二类小区的相邻第二类小区发送边缘用户的调度相关信息；根据调度相关信息，确定能够使效用函数取得最大值的小区为边缘用户的目标调度小区，目标调度小区可以是第二类小区或相邻第二类小区。其中效用函数可以包括：第二类小区和相邻第二类小区的小区调度优先级之和。这里，小区调度优先级为当前时刻所有时频资源上的优先级的平均值。

可选地，上述调度相关信息可以包括：用户的信道状态、用户的调度速率、用户的等待时延、用户的QoS（Quality of Service）加权。具体地，用户的信道状态可以通过CQI、CSI等表示。调度速率为用户的历史平均调度速率。QoS加权根据用户等级和用户连接类型等级共同决定。

可选地，作为另一实施例，在目标调度小区对边缘用户进行调度可以包括：向第二类小区发送边缘用户在目标调度小区的资源分配；根据资源分配，向目标调度小区发送边缘用户的待调度数据。

图2是本发明一个实施例的负载均衡的方法的流程图。图2的方法由网络控制节点执行，其中网络控制节点可以是基站或集中控制器。

201，确定网络控制节点控制的所有小区中的第二类小区的负载指标。

在快速协作过程中，网络控制节点可以是基站。快速协作小区的负载指标可以包括快速协作小区的最高调度优先级或有数据量的待调度用户数。其中，快速协作小区中的具有最高调度优先级的用户的调度优先级可以作为快速协作小区的最高调度优先级，用于反映小区的负载程度。

202，根据负载指标，按照降序依次确定第二类小区的边缘用户的目标调度小区。

根据负载指标，按照降序依次确定第二类小区的边缘用户的目标调度小区，包括：确定第二类小区的边缘用户；向第二类小区的相邻第二类小区发送边缘用户的调度相关信息；根据调度相关信息，确定能够使效用函数取得最大值的相邻第二类小区为边缘用户的目标调度小区。其中，效用函数可以包括第二类小区和相邻第二类小区的小区调度优先级之和。调度相关信息可以包括用户的信道状态、用户的调度速率、用户的等待时延、用户的QoS加权。其中，用户的信道状态可以通过CQI、CSI来表示。

203，在目标调度小区对边缘用户进行调度。

向第二类小区发送边缘用户在目标调度小区的资源分配；根据资源分配，向目标调度小区发送边缘用户的待调度数据。

本发明实施例通过网络控制节点收集并综合考虑其控制的所有小区的负载相关信息，并以能够使得总效用函数或者效用函数取得最优值的负载均衡相关参数对网络进行负载均衡，从而实现全局最优的负载均衡。

可选地，作为一个实施例，网络控制节点控制的所有小区可以包括：第一类小区和第二类小区，第一类小区用于指示跨基带处理单元BBU调度的小区，第二类小区用于指示共BBU调度的小区。可以理解，进行快速协作过程的快速协作小区是共BBU的，而进行慢速协作过程的慢速协作小区之间是不共BBU的，或者可以理解为，不能进行快速协作的小区则进行慢速协作。

可选地，作为另一个实施例，接收网络控制节点控制的所有小区中的每一个小区上报的负载相关信息；根据负载相关信息确定第一类小区和第一类小区的负载均衡相关参数；向第一类小区发送负载均衡相关参数。

可选地，根据负载相关信息确定第一类小区和第一类小区的负载均衡相关参数可以包括：根据负载相关信息确定第一类小区的总效用函数；确定能够使总效用函数取得最大值或最小值的负载均衡相关参数。其中，总效用函数可以包括：第一类小区中所有用户的调度速率的加权和；或者第一类小区中所有小区的调度优先级之和。

可选地，确定能够使总效用函数取得最大值或最小值的负载均衡相关参数，包括：确定能够使得第一类小区中所有用户的调度速率的加权和取得最大值的负载均衡相关参数；或者确定能够使得第一类小区中所有小区的调度优先级之和取得最小值的负载均衡相关参数。其中，负载均衡相关参数可以包括：小区切换参数，用于确定小区切换的触发条件；小区重选参数；用于确定小区重选的触发条件；发射功率谱，用于配置小区在每个时频资源上的发射功率值。

可选地，负载相关信息可以包括：小区的相邻小区中的第二类小区；小区的PRB利用率；小区的历史调度优先级；小区中各个用户的调度速率、分配RB、缓冲区数据量、等待时延、QCI类型、调制和编码配置MCS、RSRP。另外，负载相关信息还可以包括：小区的调度数据量；小区中各个用户上报的CSI、RSRQ和RSSI。

图3是本发明一个实施例的快速协作的方法的流程图。图3的方法可以由基站执行。

当多个小区之间存在高容量低延时的通信链路、用户数据可以共享并且保持同步时，则认为这些小区具备快速协作条件。具体的应用场景可以是基带处理单元（Baseband Unit，BBU）集中的所有小区，或同基站下的所有小区。其中，BBU集中的场景一般应用于大型场馆的室内覆盖，或密集城区场景，其特点是将基站分成近端即BBU和远端即射频拉远模块（RadioRemote Unit，RRU）两部分，BBU可以安装在合适的机房位置，RRU可以安装在天线端，一个BBU可以连接多个RRU，且二者之间通过光纤连接，符合高容量低延时的通信链路的要求。对于同基站的场景，该基站控制的多个小区之间的通信是在基站内部进行的，也符合快速协作条件。应理解，本发明实施例的应用场景不限于此，所有符合上述快速协作条件的场景都落入本发明的保护范围。

301，小区间存在边缘用户。

基站根据小区中用户上报的测量报告周期性的检测小区间是否存在边缘用户。其中测量报告可以为RSRP、RSRQ、RSSI中的一项或者多项。例如，一个用户上报的服务小区的RSRP与邻区的RSRP之差低于一个阈值，则判定该用户为边缘用户。用于判定边缘用户的阈值可以是由系统预定义的。当快速协作小区之间存在边缘用户时，执行下述步骤302。当快速协作小区之间不存在边缘用户时，则重复当前步骤。

302，边缘用户的服务小区的下行控制信道PDCCH负载低于阈值。

当快速协作小区之间存在边缘用户时，基站将检测边缘用户的服务小区的PDCCH负载，即CCE利用率。如果该服务小区的CCE利用率低于阈值，则触发服务小区和邻区之间的快速协作流程。其中，用于判定CCE利用率的阈值可以是由系统预定义的。

可以理解，PDCCH用于下行控制信令的承载，当PDCCH负载较低时，该小区才能保证正确指示邻区的PDSCH调度结果，即可以进行快速协作流程。

303，在每个调度时刻对需要快速协作的小区排序。

基站确定了需要并且可以进行快速协作的小区后，可以按照某个负载指标对所有需要并且可以进行快速协作的小区进行排序。其中，负载指标用于表示小区的负载程度，具体地，可以为小区最高调度优先级或者小区中缓冲区有数据量的待调度用户数。小区中所有用户调度优先级中最高的调度优先级可以作为小区最高调度优先级，小区的负载程度越高，小区中用户的最高调度优先级就越高。作为一个例子，用户的调度优先级可以通过瞬时速率除以历史调度速率来确定，用于表示用户的瞬时负载需求。应理解，用户的调度优先级还可以用等待时延、QCI等作为加权值，本发明对此不作限定。

304，服务小区与邻区决定边缘用户的目标调度小区。

按照快速协作小区的排序，从负载最重的小区开始，依次决定当前时刻小区中边缘用户的目标调度小区。

对于需要在邻区进行调度的边缘用户，其服务基站将信道状态、调度速率等信息传递给所有符合快速协作条件的邻区。其中信道状态信息可以包括CQI、CSI等，调度速率可以是用户在服务小区的历史调度速率。

接收到调度相关信息的邻区需要估计边缘用户在本小区进行调度的瞬时速率。具体地，可以根据边缘用户上报的RSRP、RSRQ进行估计，也可以结合服务小区的全贷款CQI和RSRP估计，或者由用户直接上报邻区的CSI来确定边缘用户在邻区调度的瞬时速率。

之后，服务小区和邻区根据效用函数决定用户的数据信道由哪个邻区服务。其中效用函数可以是当前的每个小区调度优先级之和，可以通过选定使得效用函数取得最大值的邻区作为目标调度小区。具体地，效用函数的表达式可以为：

$\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{f}_i(x,y,z,...)$

其中小区i的调度优先级为f_i(x,y,z,...)，小区当前时刻最高优先级的用户的优先级作为该小区的优先级，用于表示该小区的瞬时负载程度。用户优先级计算的输入变量x，y，z等等定义为：用户数据包等待时延；用户当前信道状况下计算的瞬时频谱效率；用户一段时间内的平均频谱效率；用户历史调度速率；用户的QoS加权等。

应理解，当以调度优先级表示效用函数时，小区调度优先级瞬时值表示小区负载瞬时程度，小区调度优先级一段时间内的平均值表示了小区一段时间内的平均负载程度。快速协作通过实时协调网络资源最大化瞬时总效用值来降低网络长期平均负载程度。因此，快速协作过程中，目标为最大化瞬时总效用函数值；慢速协作过程中，目标为最小化平均总效用函数值。

另外，在决定边缘用户数据信道的目标调度小区同时，也可依据选定的效用函数，协调服务小区和邻区最合适的发射功率。例如当用户在邻区被调度时，降低服务小区的发射功率，以降低对该类用户的干扰。还可以依据选定的效用函数，协调服务小区和邻区的PMI，通过空间波束方向协调降低两个小区之间的干扰。

应理解，在决定用户在哪个小区被调度时，可以一个传输时间间隔（Transmission Time Interval，TTI）协商一次，在同一时刻用户被分配的频率资源只来自一个小区；也可以一个TTI的每个RBG上协商一次，在同一时刻用户被分配的频率资源可能来自两个小区。

305，在目标调度小区对边缘用户进行调度。

确定了边缘用户的目标调度小区后，目标调度小区将为边缘用户分配时频资源，并且通知边缘用户的服务小区时频资源分配结果。服务小区将为边缘用户分配PDCCH资源，并将边缘用户的待调度数据发送给目标调度小区，之后由目标调度小区PDSCH向边缘用户下发数据，由服务小区PDCCH向边缘用户下发调度指示。应理解，一个服务小区中可以同时有多个边缘用户被相关的目标调度小区服务。还应理解，用户的数据信道在目标调度小区发送时，使用的是UE级参考信号（UE-specific Reference signal），发射模式为单天线端口（single-antenna port）或基于UE级参考信号的多层传输模式。此外，用户的初传与重传选择同样的小区(目标调度小区)发送，或重传都在服务小区发送。用户根据ACK/NACK反馈调整MCS时，按照初传调度小区的不同各自维护两套CQI调整量。

本发明实施例在共BBU的场景下，通过使用一种资源利用的效用函数作为负载评估的指标，综合考虑了空口资源使用情况、用户业务的QoS需求、用户的信道情况等因素，动态的为快速协作小区确定目标调度小区。不需要通过小区切换的方法完成负载转移，从而降低了负载均衡的粒度和时延，实现了对瞬时负载的快速平衡，提高了用户体验。

图4是本发明一个实施例的慢速协作的方法的流程图。图4的方法可以由网络控制节点执行。

当多个小区之间不满足快速协作条件时，可以由网络控制节点对此类小区进行慢速协作过程，其中网络控制节点可以包括集中控制器或基站。

401，网络控制节点周期性的收集小区的负载相关信息。

当网络中存在集中控制器时，集中控制器控制下的所有小区周期性的向集中控制器上报负载相关信息，其中负载相关信息包括：本小区的快速协作邻区，本小区的PRB利用率，本小区的历史调度优先级，本小区中各个用户的调度速率、资源块的分配、缓冲区数据量、等待时延、QCI类型、MCSRSRP。可选地，负载相关信息还可以包括：本小区的调度数据量和用户上报的CQI、CSI、RSRQ、RSSI等信息。

当网络中不存在集中控制器时，此步骤由基站执行，小区的控制基站周期性收集所有邻区的负载相关信息。

402，计算当前网络的总效用函数。

网络控制节点根据负载相关信息发现网络中存在负载超过阈值的小区时，计算当前网络的总效用函数，其中总效用函数可以是网络中所有用户的调度速率的加权和，或者是所有小区的平均调度优先级之和。

具体地，总效用函数可以定义为：

其中用户i的历史调度速率为r_i，W(r_i)表示对r_i的加权方式，可选为log(r_i)、r_i等等，该公式表示对网络中所有用户的调度速率加权后求和，用于度量网络整体的负载程度。

总效用函数还可以定义为：

其中小区i的调度优先级为f_i(x,y,z,...)，小区时频资源上（例如资源块组RBG上）调度的用户优先级作为该时频资源上的优先级，一段时间内所有时频资源上的优先级的平均值

为小区的平均调度优先级，用于表示该小区的平均负载程度，平均方式可以为算数平均，或alpha滤波。用户优先级计算的输入变量x，y，z等等定义为：用户数据包等待时延；用户当前信道状况下计算的瞬时频谱效率；用户一段时间内的平均频谱效率；用户历史调度速率；用户的QoS加权等。

403，选出慢速协作小区。

根据步骤401中各个小区上报的负载相关信息选出负载超过阈值的小区。并根据负载相关信息中的“本小区的快速协作邻区”确定负载超过阈值并且未进行过快速协作的小区。

404，确定每个小区的负载均衡相关参数。

之后利用步骤401中各个小区上报的负载相关信息和总效用函数预估修改小区覆盖范围和发射功率谱后网络总效用函数的变化，选择使得总效用函数取得最优值的配置，其中最优值是指使得网络中所有用户调度速率的加权和最大，或者使得所有小区的平均调度优先级之和最低。

同频小区的覆盖范围可以通过小区切换和小区重选的条件来进行调节。具体地，小区切换的条件为：

Mn+Ofn+Ocn-Hys>Ms+Ofs+Ocs+Off

其中，调节参数为Ocn，Ocn是邻区的特定小区偏置，作用于连接态的UE，Mn是邻区的测量结果，Ofn是邻区频率的特定频率偏置，Hys是滞后参数，Ms是服务小区的测量结果，Ofs是服务小区频率的特定频率偏置，Ocs是服务小区的特定小区偏置，Off是偏置参数。Mn和Ms在PSPR中以dBm为单位，在PSPQ中以dB为单位。Ofn，Ocn，Ofs，Ocs，Hys，Off都以dB为单位。

同频小区重选的调节为：

Qmeans,n-Qoffset>Qmeans,s+Qhyst

其中，调节参数为Qoffset，Qoffset为临区偏置值，作用于空闲态的UE，Qmeans,n是临区的用于小区重选的RSRP测量值，Qmeans,s是服务小区的用于小区重选的RSRP测量值，Qhyst用于指示滞后值，其中Qmeans,n和Qmeans,s以dBm为单位，Qoffset和Qhyst以dB为单位。

集中控制器在决定切换和小区重选的调节参数时，还可以同时决定每个小区周期性发射功率谱，具体地，决定小区在特定周期内每个TTI、每个PRB上的发射功率值。

异频小区由集中控制器决定需要切换的用户集合和目标异频小区。

也就是说，当网络中存在集中控制器时，集中控制器通过调节切换和小区重选的调节参数和小区的发射功率谱来估计调节后总效用函数的变化，通过遍历的方法或者某种搜索算法确定使得总效用函数取得最大值（网络中所有用户调度速率的加权和）或者最小值（所有小区的平均调度优先级之和）的负载均衡相关参数。

当网络中不存在集中控制器时，由重载小区的控制基站根据本小区与所有邻区总效用函数取得最大值的原则配置所有轻载同频邻区的Ocn和Offset，还可以同时决定本小区与所有轻载同频邻区的周期性发射功率谱，还可以同时决定本小区发起异频切换的用户集合和目标异频小区。

405，下发负载均衡相关参数。

网络控制节点将负载均衡相关参数分别下发给各个慢速协作小区，慢速协作小区则根据负载配置调整小区切换和小区重选的调节参数，从而能够调整小区切换和小区重选的触发条件，也就是说，调整了小区的覆盖配置。

本发明实施例在不共BBU的场景下，通过使用一种资源利用的总效用函数作为负载评估的指标，综合考虑了空口资源使用情况、用户业务的QoS需求、用户的信道情况等因素，动态的为慢速协作小区确定能够使得总效用函数取得最优值的负载均衡相关参数，从而能够实现全局最优的负载均衡。

图5是本发明一个实施例的网络控制节点的示意框图。如图7所示，网络控制节点500可包括确定单元501、调整单元502和配置单元503。

确定单元501确定需要进行负载均衡的第一小区和参与负载均衡的第二小区，第一小区与第二小区相邻。调整单元502调整负载均衡相关参数，其中负载均衡相关参数包括如下信息之一或其组合：小区切换相关参数，小区重选相关参数。配置单元503根据调整后的负载均衡相关参数对第一小区或第二小区进行配置。

本发明实施例通过网络控制节点收集并综合考虑其控制的所有小区的负载相关信息，并以能够使得总效用函数或者效用函数取得最优值的负载均衡相关参数对网络进行负载均衡，从而实现全局最优的负载均衡。

网络控制节点500可以执行图1-图4的方法实施例的各个步骤，为避免重复，不再赘述。

可选地，作为一个实施例，确定单元501具体用于：根据负载相关信息确定网络控制节点控制的总效用函数；确定能够使总效用函数取得最大值或最小值的负载均衡相关参数。其中总效用函数包括：网络控制节点控制的所有用户的调度速率的加权和；或者网络控制节点控制的所有小区的调度优先级之和。

可选地，作为另一个实施例，确定单元501具体用于：确定能够使得第一类小区中所有用户的调度速率的加权和取得最大值的负载均衡相关参数；或者确定能够使得第一类小区中所有小区的调度优先级之和取得最小值的负载均衡相关参数。其中负载均衡相关参数包括：小区切换参数，用于确定小区切换的触发条件；小区重选参数；用于确定小区重选的触发条件；发射功率谱，用于配置小区在每个时频资源上的发射功率值。负载相关信息，包括：小区的相邻小区中的第二类小区；小区的PRB利用率；小区的历史调度优先级；小区中各个用户的调度速率、分配RB、缓冲区数据量、等待时延、QCI类型、调制和编码配置MCS；RSRP。负载相关信息还包括以下至少一种：小区的调度数据量；小区中各个用户上报的CSI、RSRQ和RSSI。

因此本发明实施例在不共BBU的场景下，通过使用一种资源利用的总效用函数作为负载评估的指标，综合考虑了空口资源使用情况、用户业务的QoS需求、用户的信道情况等因素，动态的为慢速协作小区确定能够使得总效用函数取得最优值的负载均衡相关参数，从而能够实现全局最优的负载均衡。

进一步地，本发明实施例在共BBU的场景下，通过使用一种资源利用的效用函数作为负载评估的指标，综合考虑了空口资源使用情况、用户业务的QoS需求、用户的信道情况等因素，动态的为快速协作小区确定目标调度小区。不需要通过小区切换的方法完成负载转移，从而降低了负载均衡的粒度和时延，实现了对瞬时负载的快速平衡，提高了用户体验。

图6是本发明另一实施例的网络控制节点的示意框图。图6的网络控制节点600包括处理器601、存储器602、发射器603和接收器604。处理器601、存储器602、发射器603和接收器604通过总线系统605相连。

存储器602用于存储使得处理器601执行以下操作的指令：接收网络控制节点600控制的所有小区中的每一个小区上报的负载相关信息；根据负载相关信息确定第一类小区和第一类小区的负载均衡相关参数；向第一类小区发送负载均衡相关参数。

基于上述技术方案，通过网络控制节点收集并综合考虑其控制的所有小区的负载相关信息，并以能够使得总效用函数或者效用函数取得最优值的负载均衡相关参数对网络进行负载均衡，从而实现全局最优的负载均衡。

处理器601控制网络控制节点600的操作，处理器601还可以称为中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）。存储器602可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器602的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器（NVRAM）。具体的应用中，网络控制节点600的各个组件通过总线系统605耦合在一起，其中总线系统605除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见，在图中将各种总线都标为总线系统605。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器601中，或者由处理器601实现。处理器601可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器601中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器601可以是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现成可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器602，处理器601读取存储器602中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

关于以上实施例中所描述的快速协作过程，可以适用于多个小区之间的负载均衡，其中，这些小区之间存在高容量低时延的通信链路、使得这些小区之间的UE数据可以共享，保持同步。例如，同一基站（例如，eNB）下的所有小区、X2接口之间高速互连的eNB下的所有小区，或者BBU集中控制的所有小区。所谓BBU集中控制就是指，这些小区的BBU集中部署，且BBU之间可以通过高速互连总线相连。需要说明的是，这些BBU集中部署的结构视为一个基站，该基站的射频结构（例如，RRU）可以通过光纤拉远。

以下结合附图，对快速协作的负载均衡方法进行详细的描述。该方法用于多个小区之间的负载均衡，这些小区之间存在高容量低时延的通信链路、使得这些小区之间的UE数据可以共享，保持同步。例如，同一基站（例如，eNB）下的所有小区、X2接口之间高速互连的eNB下的所有小区，或者BBU集中控制的所有小区。如此，这些小区之间可以通过消息交互来传递小区的负载情况、UE的调度信息和调度数据等，使得在对UE透明的情况下，不需要通过切换，自动地快速协作调度达到负载平衡的目的。

具体，请参考图7，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡方法的信令流图。在该实施例中，通过协调相邻小区间的边缘UE的调度小区，将边缘UE的负载推向负载较轻的小区，从而实现负载均衡。

如图7所示，服务小区存在边缘UE，且服务小区的邻区可能不止一个，为了为边缘UE选择合适的邻区，服务小区与邻区交互边缘UE的状态信息，以便邻区可以根据边缘UE的状态信息，计算该边缘UE在本小区调度的效用值，从而根据每个邻区的效用值，选择最佳邻区作为边缘UE的调度小区。而后通知调度小区为该边缘UE分配数据信道，而控制信道保留在服务小区不进行切换，如此，可以在对UE透明的情况下，不需要通过切换，自动地快速协作调度达到负载平衡的目的。具体，该方法可以包括如下步骤：

S701：服务小区所在的实体将边缘UE在服务小区的状态信息发送给服务小区的邻区所在的实体。

S702：邻区所在的实体根据边缘UE在服务小区的状态信息计算在本小区调度边缘UE的效用值。S703：邻区所在的实体将计算得到的效用值发送给服务小区所在的实体。

S704：根据边缘UE在邻区调度的效用值，服务小区所在的实体确定边缘UE的调度小区。此时，可以结合考虑服务小区的负载情况，确定边缘UE的调度小区，当然，确定的调度小区可以是服务小区本身。在本实施例中，确定的调度小区为服务小区的某个邻区，而并非服务小区本身。如果确定的调度小区为服务小区本身，后续对UE的调度与现有技术相同，在此不再赘述。

S705：服务小区所在的实体通知调度小区所在的实体为边缘UE分配数据信道资源。

S706：调度小区所在的实体为边缘UE分配数据信道资源。

S707：调度小区所在的实体将数据信道资源分配结果通知服务小区所在的实体。

S708：服务小区所在的实体根据数据信道资源分配结果，为边缘UE分配控制信道资源。

S709：服务小区所在的实体将边缘UE待发送的数据发送给调度小区所在的实体。

S710：调度小区所在的实体通过在调度小区分配的数据信道资源向边缘UE发送数据。

以上邻区所在的实体通过信息知会服务小区所在的实体分配的数据信道资源位置和使用的传输格式，使得服务小区据此调度控制信道资源，同时将边缘待调度数据发送给邻区。

以上边缘UE在服务小区的状态信息可以包括信道状态、调度速率等信息，信道状态例如可以为边缘UE上报的参考信号接收功率（Reference SignalReceived Power，RSRP）、参考信号接收质量（Reference Signal ReceivedQuality，RSRQ）、接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，RSSI）、信道状态信息（Channel State Information，CSI），例如信道质量指示（Channel Quality Indicator，CQI）等信息中的一个或多个。此外，还可以包括以下信息中的一个或多个：调度调制与编码策略（Modulation and CodingScheme，MCS），QoS权重，QoS类别标识（QoS Class Identifier，QCI）等信息。

边缘UE在邻区被调度时，瞬时速率可以根据边缘UE在邻区上报的RSRP或RSRQ进行估计，或结合服务小区全带宽CQI和RSRP估计，或由边缘UE直接上报邻区的CSI进行估计；

每个调度的时频资源上，服务小区和邻区根据选定的效用函数决定边缘UE的数据信道被哪个小区服务。效用函数可以是该时频资源上每个小区调度优先级之和，其中每个小区的调度优先级可以以小区内最高优先级UE的优先级作为小区优先级。边缘UE在服务小区排序时，可能优先级最高在服务小区调度，邻区调度其他UE；边缘UE在邻区排序时，也可能优先级最高在邻区调度，服务小区调度其他UE。选择边缘UE的调度小区，使得服务小区和邻区调度优先级之和最大。

决定边缘UE数据信道的调度小区的同时，也可依据选定的效用函数，协调服务小区和邻区最合适的发射功率，例如，降低服务小区的发射功率，会降低服务小区的调度优先级，但如果邻区调度的UE受到服务小区干扰，则同时会提升邻区的调度优先级，选择合适的功率配置，使得服务小区和邻区调度优先级之和最大。如此，当UE在邻区被调度时，降低服务小区的发射功率，以降低对该类用户的干扰。

决定边缘UE的数据信道的调度小区的同时，也可依据选定的效用函数，协调服务小区和邻区的预编码矩阵指示（Precoding Matrix Indicator，PMI）。这是因为，边缘UE调度的频谱效率会根据服务小区的PMI和邻区的PMI变化，从而影响调度优先级的大小；邻区调度边缘UE的频谱效率也会根据服务PMI和干扰PMI变化，从而影响调度优先级大小。选择合适的各小区PMI组合，使得服务小区和邻区调度优先级之和最大。具体，可以通过空间波束方向协调降低两个小区之间的干扰。

决定UE在哪个小区被调度时，可以一个传输时间间隔（TransmissionTime Interval，TTI）协商一次，在同一时刻UE被分配的频率资源只来自一个小区；也可以一个TTI的每个RBG上协商一次，在同一时刻用户被分配的频率资源可能来自两个小区。

另外，当边缘UE的数据信道被切换到邻区之后，可以使用的UE级参考信号（UE-specific Reference signal），发射模式为单天线端口（single-antennaport）或基于UE级参考信号的多层传输模式进行传输。UE的重传与初传可以选择同样的小区发送，例如都在调度小区发送；或也可以初传在调度小区，而重传都在服务小区发送。UE根据ACK/NACK反馈调整MCS时，可以按照初传调度小区的不同各自维护两套CQI调整量。

通过以上描述可以知道，当多个小区之间存在高容量低时延的通信链路、用户数据可以共享、保持同步时，认为这些小区具备快速协作的条件。例如，同一基站（例如，eNB）下的所有小区、X2接口之间高速互连的eNB下的所有小区，或者BBU集中控制的所有小区。这些小区中，可能存在多个小区具有边缘UE，以下实施例整体考虑从哪个小区的边缘UE开始进行负载均衡，最终使得负载均衡的效果最佳。

请参考图8，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡的方法的流程示意图。如图所示，包括如下步骤：

S801：确定具备快速协作条件的小区之间是否存在边缘UE；

S802：当具备快速协作条件的小区之间存在边缘UE时，检查边缘UE的服务小区控制信道负载。若控制信道负载低于阈值，说明服务小区的控制信道存在可用的空余资源，则该服务小区是需要进行快速协作的小区。如此，确定出至少一个需要进行快速协作的小区。而后，进行步骤S803。

S803：在每个调度时刻，按照负载指标对所有需要快速协作的小区进行排序；负载指标可以为：小区最高调度优先级，或有数据量的待调度UE数。从负载最重的小区开始，

S804：按照步骤S803确定的顺序依次触发服务小区和邻区的快速协作流程。该快速协作流程具体如图7的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，在以上步骤S801中，边缘UE可以通过服务小区的RSRP与邻区的RSRP进行确定，例如某个UE的服务小区的RSRP与邻区的RSRP之差低于预设值，则该UE为边缘UE，当然，确定边缘UE的方式有多种，此为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

另外，以上步骤S802可以放在步骤S804之前进行。也就是说，可以在排好序以后，在触发快速协作的时候，判断边缘UE的服务小区的控制信道负载是否低于阈值，也就是说判断控制信道资源是否够用，在够用的情况下，触发服务小区和邻区的快速协作流程。需要说明的是，控制信道负载可以通过控制信道元素（Control Channel Element，CCE）利用率来确定。另外，控制信道负载的阈值可以根据允许快速协作的规格设置，例如每TTI允许多少比例的UE到邻区调度。当然，对于控制信道负载的阈值，本领域技术人员可以根据具体需要进行设置，本发明实施例不做任何限制。

请参考图9，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。该负载均衡装置位于边缘UE的服务小区所在的第一实体。如图9所示，该装置900包括选择单元910、接口单元920和分配单元930。其中，选择单元910用于从服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区，其中调度小区所在的实体为第二实体。接口单元920用于与第二实体进行交互，包括通知第二实体在调度小区为边缘UE分配数据信道资源，并用于接收第二实体发送的数据信道资源的分配结果。分配单元930用于根据数据信道资源的分配结果，在服务小区为边缘UE分配控制信道资源。且接口单元920还用于将边缘UE的数据发送给第二实体，以通过分配的数据信道资源将边缘UE的数据发送给该边缘UE。

可见，在以上实施例中，服务小区通知调度小区为该边缘UE分配数据信道，而控制信道保留在服务小区不进行切换，如此，可以在对UE透明的情况下，不需要通过切换，自动地快速协作调度达到负载平衡的目的。

选择单元910选择调度小区的方式可以通过比较边缘UE在每个邻区调度的效用值来实现。具体，接口单元920可以获取边缘UE在服务小区的每个邻区中调度的效用值，选择单元根据边缘UE在每个邻区调度的效用值，从这些邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。边缘UE在每个邻区中调度的效用值是该邻区所在的实体根据边缘UE在服务小区的状态信息确定的。具体，可以参考以上实施例，在此不再赘述。

另外，通过以上描述可以知道，服务小区和其邻区中，可能存在多个小区具有边缘UE，可选的，可以从负载最重的小区的边缘UE开始进行负载均衡，最终使得负载均衡的效果最佳。

此时，请参考图10，负载均衡装置900还可以包括排序单元940和确定单元950。其中，排序单元940用于将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序，确定单元950用于确定负载最重的小区内的边缘UE为当前待调度的边缘UE。该满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。关于负载指标的描述同以上实施例，在此不再赘述。

可选的，在触发快速协作的时候，即在为边缘UE选择调度小区之前，可以先判断边缘UE的服务小区的控制信道负载是否低于阈值，也就是说判断控制信道资源是否够用，在够用的情况下，触发服务小区和邻区的快速协作流程。

请参考图11，此时，负载均衡装置900还可以包括检测单元960，用于检测所述边缘UE的服务小区的控制信道负载；选择单元910进一步用于在所述控制信道负载低于阈值时，为边缘UE选择调度小区。

同以上实施例，本实施例中的控制信道可以为PDCCH，数据信道可以为PDSCH。

需要说明的是，本实施例中的接口单元920可以为基站内部接口电路，也可以X2接口。例如，当服务小区和调度小区为同一基站下的小区或BBU集中控制的小区时，接口单元920可以为基站内部的接口电路或BBU之间互连的高速总线的接口；当服务小区和调度小区为不同基站下的小区时，该接口单元920可以为X2接口。选择单元910可以为单独设立的处理器，也可以集成在基站的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于基站的存储器中，由基站的某一个处理器调用并执行以上选择单元910的功能。分配单元930、排序单元940、确定单元950和检测单元960中每个单元的实现可以同选择单元910，且可以与选择单元910集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理器可以是一个中央处理器（Central ProcessingUnit，CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

请参考图12，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。该负载均衡装置位于边缘UE的调度小区所在的第二实体，该装置120包括接口单元121、分配单元122和发送单元123。其中，接口单元121用于接收第一实体发送的通知消息，该第一实体为边缘UE的服务小区所在的实体，且该通知消息为第一实体从服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区后发送给第二实体的，且用于通知第二实体为边缘UE分配数据信道资源；分配单元122用于根据通知消息，在调度小区为边缘UE分配数据信道资源；接口单元121还用于将数据信道资源分配的结果发送给第一实体，使得第一实体根据数据信道资源分配的结果在服务小区为边缘UE分配控制信道资源，并将边缘UE的数据发送给第二实体，且还用于接收边缘UE的数据；发送单元123用于通过分配的数据信道资源将向边缘UE发送数据。

第一实体从服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区的方式可以通过比较边缘UE在各个邻区调度的效用值来实现。此时，请参考图13，负载均衡装置120还可以包括确定单元124。接口单元121接收第一实体发送的边缘UE在服务小区的状态信息；确定单元124用于根据边缘UE在服务小区的状态信息，确定边缘UE在调度小区中调度的效用值；而后通过接口单元，121将确定单元124确定的所述效用值发送给第一实体，以便第一实体根据该效用值选择调度小区。

同以上实施例，本实施例中的控制信道可以为PDCCH，数据信道可以为PDSCH。需要说明的是，本实施例中的接口单元121可以为基站内部接口电路，也可以X2接口。例如，当服务小区和调度小区为同一基站下的小区或BBU集中控制的小区时，接口单元121可以为基站内部的接口电路或BBU之间互连的高速总线的接口；当服务小区和调度小区为不同基站下的小区时，该接口单元121可以为X2接口。发送单元123可以为基站的发射机，或者与接收机集成在一起的收发机。分配单元122可以为单独设立的处理器，也可以集成在基站的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于基站的存储器中，由基站的某一个处理器调用并执行以上分配单元122的功能。确定单元124的实现可以同分配单元122，且可以与分配单元122集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理器可以是一个中央处理器（Central Processing Unit，CPU），或者是特定集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

请参考图14，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。该装置140位于边缘用户设备UE的服务小区所在的第一实体，包括处理器141和接口电路142，图中还示出了存储器143和总线144，该处理器141、接口电路142和存储器143通过总线144连接并完成相互间的通信。

该总线144可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该总线144可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图14中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器143用于存储可执行程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器143可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

处理器141可以是一个中央处理器（Central Processing Unit，CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

其中，处理器141用于实现以上服务小区所在的第一实体的功能。例如，用于执行以下操作：

从服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区；

通过接口电路142通知第二实体在调度小区为边缘UE分配数据信道资源；

通过接口电路142接收第二实体发送的数据信道资源的分配结果，并根据所述数据信道资源的分配结果，在服务小区为边缘UE分配控制信道资源；

通过接口电路142将边缘UE的数据发送给第二实体，以通过第二实体分配的数据信道资源将边缘UE的数据发送给该边缘UE。

进一步的，处理器141还可以通过接口电路142获取边缘UE在所有邻区中调度的效用值；根据边缘UE在所有邻区调度的效用值，从所有邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。

进一步的，处理器141可以通过接口电路142将边缘UE在服务小区的状态信息发送给邻区所在的实体，使得邻区所在的实体根据边缘UE在服务小区的状态信息计算边缘UE在本小区调度的效用值；并通过接口电路142接收每个邻区所在的实体计算得到的效用值；从而根据接收到的效用值，选择调度小区。

进一步的，处理器141还可以从负载最重的小区开始负载平衡操作。具体，处理器141可以将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序；确定负载最重的小区内的边缘UE为待调度的所述边缘UE。而后，重复以上操作，直至达到负载平衡。所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。其中，负载指标同以上实施的描述，在此不再赘述。

进一步的，处理器141还可以检测边缘UE的服务小区的控制信道负载；在控制信道资源充足时，在进行负载平衡处理。具体，当检测到控制信道负载低于阈值时，为边缘UE选择调度小区。其中，阈值同以上实施的描述，在此不再赘述。

请参考图15，其为本发明又一实施例提供的一种负载均衡装置的结构示意图。该装置150位于边缘用户设备UE的调度小区所在的第二实体，包括处理器151和接口电路152，图中还示出了存储器153、总线154和收发器155，该处理器151、接口电路152、存储器153和收发器155通过总线154连接并完成相互间的通信。

该总线154可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该总线154可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图15中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器153用于存储可执行程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。存储器153可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。

处理器151可以是一个中央处理器（Central Processing Unit，CPU），或者是特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

其中，处理器151用于实现以上调度小区所在的第二实体的功能。例如，用于执行以下操作：

通过接口电路152接收第一实体发送的通知消息，该通知消息为第一实体从服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区后发送给第二实体的，且用于通知第二实体为边缘UE分配数据信道资源；

根据以上通知消息，在调度小区为边缘UE分配数据信道资源；

通过接口电路152将数据信道资源分配的结果发送给第一实体，使得第一实体根据该数据信道资源分配的结果在服务小区为边缘UE分配控制信道资源，并将边缘UE的数据发送给第二实体；

通过接口电路152接收所述边缘UE的数据，并利用收发器155通过分配的数据信道资源将向边缘UE发送数据。

进一步的，处理器151还可以通过接口电路152接收第一实体发送的边缘UE在服务小区的状态信息；根据边缘UE在服务小区的状态信息，确定边缘UE在调度小区中调度的效用值；将该效用值通过接口电路152发送给所述第一实体，以便第一实体根据效用值选择调度小区。需要说明的是，以上服务小区或邻区所在的实体可以为处理核、处理器、基带板或基站。例如，当服务小区和某个邻区（例如，选定的调度小区）在同一基站下时，服务小区和该邻区所在的实体可以是同一基站，也可以是同一基站下的不同基带板，或者是同一基带板下的不同处理器，或者是同一处理器的不同处理核；再如，当服务小区和某个邻区为BBU集中控制下的小区，服务小区和该邻区所在的实体可以是不同的BBU，也可以是同一BBU下的不同处理器或处理核；再如，当服务小区和某个邻区为X2接口之间高速互连的不同基站下的小区，则服务小区和该邻区所在的实体可以是不同的基站。

此外，以上控制信道可以为物理下行控制信道（PDCCH），数据信道可以为物理下行共享信道（PDSCH）。请参考图16，其为本发明另一实施例提供的一种负载均衡方法的流程图。如图所示，该负载均衡方法应用于同一基站下的小区，或者BBU集中控制的所有小区。如图16所示，该方法包括如下步骤：

S161：边缘UE的服务小区所在的基站从该服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区。此时，调度小区和服务小区位于同一基站下。

S162：该基站在调度小区为边缘UE分配数据信道资源；

S163：根据数据信道资源的分配结果，在服务小区为边缘UE分配控制信道资源；

S164：通过在调度小区分配的数据信道资源向边缘UE发送数据，且通过在服务小区分配的控制信道资源向边缘UE发送控制信令。

进一步的，基站可以通过获取边缘UE在所有邻区中调度的效用值；从中选择效用值最佳的邻区作为调度小区。关于效用值的获取，可以根据UE在服务小区的状态信息计算获得。

另外，基站也可以对满足条件的所以小区按照负载指标进行排序，而后从负载最重的小区开始进行负载平衡，即执行图16所示的操作。所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。

此外，基站还可以在进行负载平衡之前，即执行图16所示的操作之前，检测边缘UE的服务小区的控制信道负载，当控制信道资源充足时，执行图16所示的操作。具体可以在控制信道负载低于阈值时，为边缘UE选择调度小区。

请参考图17，其为本发明另一实施例提供的一种负载均衡方法的流程图。如图所示，该负载均衡方法应用于不同基站下的小区。如图17所示，该方法包括如下步骤：

S171：边缘UE的服务小区所在的基站从该服务小区的邻区中为边缘UE选择调度小区。

此时，调度小区和服务小区位于不同基站下，且服务小区所在的基站为第一基站，调度小区所在的基站为第二基站时，以上方法还包括：

S172：第一基站通知第二基站在调度小区为边缘UE分配数据信道资源；

S173：第一基站接收第二基站发送的数据信道资源的分配结果；

S174：第一基站根据该数据信道资源的分配结果，在服务小区为边缘UE分配控制信道资源；

S175：第一基站通过在服务小区分配的控制信道资源向边缘UE发送控制信令，且将边缘UE的数据发送给第二基站，以通过在调度小区分配的数据信道资源将边缘UE的数据发送给边缘UE。

进一步的，第一基站可以通过获取边缘UE在所有邻区中调度的效用值；从中选择效用值最佳的邻区作为调度小区。关于效用值的获取，可以根据UE在服务小区的状态信息计算获得。例如，第一基站可以将边缘UE在服务小区的状态信息发送给第二基站，使得第二基站根据边缘UE在服务小区的状态信息计算在本小区调度该边缘UE的效用值，从而将效用值发给第一基站，供第一基站选择调度小区。

本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (23)

1.一种负载均衡的方法，其特征在于，包括：

边缘用户设备UE的服务小区所在的第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择调度小区，所述调度小区所在的实体为第二实体；

所述第一实体通知所述第二实体在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；

所述第一实体接收所述第二实体发送的所述数据信道资源的分配结果，并根据所述数据信道资源的分配结果，在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源；

所述第一实体将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，以通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区，包括：

获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值；

根据所述边缘UE在所有邻区调度的效用值，从所有邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值包括：获取所述边缘UE在第一邻区中调度的效用值，所述第一邻区为所述所有邻区中的任一邻区，所述获取所述边缘UE在第一邻区中调度的效用值，包括：

所述第一实体向所述第一邻区所在的实体发送所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；

接收所述第一邻区所在的实体根据所述边缘UE的状态信息确定的所述边缘UE在所述第一邻区中调度的效用值。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区之前，还包括：

确定待调度的所述边缘UE，包括：

将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序；

确定负载最重的小区内的边缘UE为待调度的所述边缘UE。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述负载指标包括小区最高调度优先级；或有数据量的待调度UE数。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，在所述第一实体为所述边缘UE选择调度小区之前，还包括：

检测所述边缘UE的服务小区的控制信道负载；

当所述控制信道负载低于阈值时，为所述边缘UE选择调度小区。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

9.一种负载均衡的方法，其特征在于，包括：

边缘用户设备UE的调度小区所在的第二实体接收第一实体发送的通知消息，所述第一实体为所述边缘UE的服务小区所在的实体，且所述通知消息为所述第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择所述调度小区后发送给所述第二实体，且用于通知所述第二实体为所述边缘UE分配数据信道资源；

所述第二实体根据所述通知消息，在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；

所述第二实体将所述数据信道资源分配的结果发送给所述第一实体，使得所述第一实体根据所述数据信道资源分配的结果在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源，并将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体；

所述第二实体接收所述边缘UE的数据，并通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第二实体接收所示第一实体发送的通知消息之前，还包括：

接收所述第一实体发送的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；

根据所述边缘UE在所述服务小区的状态信息，确定所述边缘UE在所述调度小区中调度的效用值；

将所述效用值发送给所述第一实体，以便所述第一实体根据所述效用值选择所述调度小区。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

12.一种负载均衡的装置，其特征在于，位于边缘用户设备UE的服务小区所在的第一实体，所述装置包括：

选择单元，从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择调度小区，所述调度小区所在的实体为第二实体；

接口单元，用于通知所述第二实体在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源，并用于接收所述第二实体发送的所述数据信道资源的分配结果；

分配单元，用于根据所述数据信道资源的分配结果，在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源；

所述接口单元，还用于将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，以通过分配的所述数据信道资源将所述边缘UE的数据发送给所述边缘UE。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述接口单元还用于获取所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值；

所述选择单元具体用于根据所述边缘UE在所有邻区调度的效用值，从所有邻区中选择效用值最佳的小区作为调度小区。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述边缘UE在所有邻区中调度的效用值是每个邻区所在的实体根据所述边缘UE在所述服务小区的状态信息确定的。

15.根据权利要求12至14任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

排序单元，用于将满足条件的所有小区按照负载指标进行排序；

确定单元，用于确定负载最重的小区内的边缘UE为待调度的所述边缘UE。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述满足的条件为小区之间的通信链路的容量和时延使得这些小区之间的UE数据可以共享且保持同步。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述负载指标包括小区最高调度优先级；或有数据量的待调度UE数。

18.根据权利要求12至17任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

检测单元，用于检测所述边缘UE的服务小区的控制信道负载；

所述选择单元，用于在所述控制信道负载低于阈值时，为所述边缘UE选择所述调度小区。

19.根据权利要求12至18任一项所述的装置，其特征在于，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

20.一种负载均衡的装置，其特征在于，位于边缘用户设备UE的调度小区所在的第二实体，所述装置包括：

接口单元，用于接收第一实体发送的通知消息，所述第一实体为所述边缘UE的服务小区所在的实体，且所述通知消息为所述第一实体从所述服务小区的邻区中为所述边缘UE选择所述调度小区后发送给所述第二实体，且用于通知所述第二实体为所述边缘UE分配数据信道资源；

分配单元，用于根据所述通知消息，在所述调度小区为所述边缘UE分配数据信道资源；

所述接口单元，还用于将所述数据信道资源分配的结果发送给所述第一实体，使得所述第一实体根据所述数据信道资源分配的结果在所述服务小区为所述边缘UE分配控制信道资源，并将所述边缘UE的数据发送给所述第二实体，且还用于接收所述边缘UE的数据；

发送单元，用于通过分配的所述数据信道资源将向所述边缘UE发送数据。

21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述接口单元，还用于接收所述第一实体发送的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息；且所述装置还包括：

确定单元，用于根据所述接口单元接收的所述边缘UE在所述服务小区的状态信息，确定所述边缘UE在所述调度小区中调度的效用值；

所述接口单元，还用于将所述确定单元确定的所述效用值发送给所述第一实体，以便所述第一实体根据所述效用值选择所述调度小区。

22.根据权利要求20或21所述的装置，其特征在于，所述控制信道为物理下行控制信道PDCCH，所述数据信道为物理下行共享信道PDSCH。

23.一种负载均衡的系统，其特征在于，包括如权利要求12至19任一项所述的第一负载均衡的装置和如权利要求20至22任一项所述的第二负载均衡的装置。

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