CN103906132A - 一种载波负载的控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种载波负载的控制方法，该方法包括：基站周期性地监测每个成员载波的边缘负载水平；对于每个边缘负载大于预设的负载门限的成员载波i，所述基站通过主载波切换以及载波去激活和/或激活操作，将该成员载波i的边缘负载降低至所述负载门限以下。采用本发明能有效避免载波边缘负载分布不均的问题。

Description

一种载波负载的控制方法

技术领域

本发明移动通信技术，特别是涉及一种载波聚合场景中载波负载的控制方法。

背景技术

载波聚合技术是提高数据传输速率的最直接方法。所谓载波聚合，是指用户的数据可以在多个成员载波（Component Carrier,CC）上同时传输，相当于增加了用户的传输带宽。在LTE Rel-10协议中，一个用户可以同时使用的CC最多为5个，这样单个用户的最大传输带宽理论上可以达到100MHz，这将极大地提高用户数据传输的峰值速率。

CC代表了一个上行载波或一个下行载波，一个上行CC和一个下行CC通过某种对应关系关联到一起就构成了一个小区（Cell），所以载波聚合也被称为小区聚合（CellAggregation）。将成员载波划分为主成员载波（Primary CC，PCC）和辅成员载波（Secondary CC，SCC）以便于对成员载波进行管理。下行PCC的作用包括建立RRC信令连接、非接入层（Non-Access Stratum，NAS）移动性和作为安全性参数的输入等；上行PCC用于发送物理层的控制信息。下行PCC和上行PCC关联到一起构成了主小区（Primary Cell，PCell），下行SCC和可选的上行SCC关联到一起构成了辅小区（Secondary Cell，SCell）。

由于载波聚合技术的引入，用户设备（UE）可能同时具有多个成员载波，其功率的消耗也显著增加。为了更好地节省UE的电源，3GPP引入了对SCell的激活/去激活机制，通过显性或隐性指示的方式将暂时不需要使用的成员载波转换为去激活状态，实现了节电功能；同时eNB可以通过显性指示的方式处于去激活状态的SCell快速地转换为激活状态，在保证UE电源节省的同时更好地满足了突发业务的需求。UE只在处于激活状态的成员载波上进行数据传输，在去激活的成员载波上不进行任何数据传输。PCell总是处于激活状态；配置的SCell在新增加时及切换之后处于去激活状态。

在Rel-10中，由于所有的载波都是后向兼容载波，意味着每个载波上都广播系统信息。传统支持Rel-8/9的终端接入载波聚合系统后，仅能支持单载波传输，此类终端测量上报各个载波的信号强度，eNB可将终端的驻留载波进行切换。

目前载波聚合场景下的干扰协调通常采用Rel-8/Rel-9单载波系统的频率复用策略，对每一个载波分量（CC）分别进行频带规划。通常选用频率复用因子为3，即把每个CC都分成三部分，将相邻位置的基站以三个作为一簇，簇中每个基站的边缘用户分别只能分配每个CC相应的1/3频带。这种对每个CC内分别进行1/3频率复用的方法可以将相邻位置基站的边缘用户所用频带交错，避免小区间干扰。

现有载波聚合场景中的载波管理方案中，主要是基于用户的业务需求，载波信道状况，以及载波的整体负载水平等因素进行主载波切换，以及载波激活/去激活等操作。这些方法并没有考虑小区间干扰协调对系统负载分布的影响和需求。在每个载波分别通过频率复用的方法进行干扰协调时，以频率复用因子3为例，每个载波分为3部分，分别用于相邻小区的边缘用户，仅考虑载波的整体负载水平，而不关注边缘频带的负载情况和边缘用户的需求满足程度的载波管理机制。而如前所述，采用上述频率复用的方法会使边缘用户只能分配到一个CC的部分频带，而不是一个CC的整个频带，这样，只考虑载波的整体负载水平来进行干扰协调，而无法考虑到某些CC虽未超载，但是没有边缘频带资源分配给边缘用户的情况，就会导致出现载波的边缘负载分布不均的问题，也就是说，会出现某些载波的边缘频带资源不足的情况，从而影响干扰协调效果，最终影响系统边缘性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种载波负载的控制方法，该方法应用于载波聚合场景中，可有效避免载波的边缘负载分布不均的问题。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种载波负载的控制方法，该方法包括：

a、基站eNB周期性地监测每个成员载波的边缘负载水平；

b、对于每个边缘负载大于预设的负载门限的成员载波i，所述基站通过主载波切换以及载波去激活和/或激活操作，将该成员载波i的边缘负载降低至所述负载门限以下。

综上所述，本发明提出的一种载波负载的控制方法，结合干扰协调频率复用方案，对各载波内用于边缘UE传输的边缘频带进行负载评估，根据边缘负载情况进行载波管理操作，从而能有效避免各载波边缘负载分布不均。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的核心思想是：结合干扰协调频率复用方案，对各载波内用于边缘UE传输的边缘频带进行负载评估，根据边缘负载情况进行载波管理操作，从而能有效避免各载波边缘负载分布不均。

图1为本发明实施例一的流程示意图，如图1所示，该实施例主要包括：

步骤101、基站（eNB）周期性地监测每个成员载波的边缘负载水平。

本步骤中，基站需要对各成员载波的边缘负载水平进行监测，以便在载波的边缘负载超出指定的门限时，及时通过载波的切换、载波激活/去激活等操作，将控制在一定的范围之内，避免出现各载波边缘负载分布不均的问题。

这里，所述边缘负载水平即为本小区边缘频带的资源利用率。

具体地，所述本小区边缘频带的资源利用率L_{edge_band}(j)的计算公式为：

$L_{\mathrm{edge}\_\mathrm{band}}\left(j\right)=\frac{N_{\mathrm{edge}\_\mathrm{ue}}\left(j\right)}{N_{\mathrm{edge}\_\mathrm{band}}\left(j\right)}$

其中，N_{edge_ue}(j)表示载波j上本小区边缘用户传输占用的资源数量，N_{edge_band}(j)表示载波j的本小区边缘频带资源数量。

步骤102、对于每个边缘负载大于预设的负载门限的成员载波i，所述基站通过主载波切换以及载波去激活和/或激活操作，将该成员载波i的边缘负载降低至所述负载门限以下。

本步骤用于对监测到的边缘负载超载的载波进行调整，以降低其边缘负载水平，从而实现对系统中各载波边缘负载的平衡管理。

所述负载门限，可由本领域技术人员根据实际需要通过仿真设置合适的取值。

较佳地，可以采用下述方法将该成员载波的边缘负载降低至所述负载门限以下：

步骤1021、在所述成员载波i上传输的边缘用户中，选择在该成员载波i上的平均传输效率最低且当前未被选择的用户作为当前的调整用户。

这里，为了减少载波切换或去激活/激活等操作对系统频谱效率和整体吞吐量的影响，优先选择传输效率最低的用户作为当前的调整用户。

具体地，所述平均传输效率的计算公式可以为：用户的平均传输效率=用户在载波上单位时间内的吞吐量/用户在载波上单位时间内使用资源数量。

步骤1022、当当前所述调整用户为单载波用户时，判断该调整用户上报的各成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果是，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，并将所述调整用户切换到所确定的载波上；否则，执行步骤1021。

当当前所述调整用户为多载波用户，且所述成员载波i是所述调整用户的主载波时，判断为该调整用户配置的各成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果不存在，则执行步骤2021，如果存在，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，将所述调整用户的主载波切换到所述确定出的载波上，去激活所述调整用户的所述成员载波i，其中，当所述确定出的载波为该调整用户的非激活载波时，先激活该载波再进行所述切换。

当当前所述调整用户为多载波用户时，且所述成员载波i不是所述调整用户的主载波时，判断该调整用户配置的未激活的成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果不存在，则执行步骤1021，如果存在，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，去激活所述调整用户的所述成员载波i，并且在所述确定出的载波为该调整用户的非激活载波时，激活该载波。

在上述步骤1022中，在选择用户新切换的载波时，考虑了避免出现切换后该新切换载波的边缘负载超载的情况，从而可以确保在对某一边缘负载超载的载波进行调整时，不会导致其他载波的边缘负载超载，进而可以实现系统整体的载波边缘负载平衡。

本步骤中所述边缘负载的计算公式可以为：

$L_{\mathrm{edge}\_\mathrm{band}}\left(j\right)=\frac{N_{\mathrm{edge}\_\mathrm{ue}}\left(j\right)+\frac{w_k}{{\mathrm{eff}}_k}}{N_{\mathrm{edge}\_\mathrm{band}}\left(j\right)}$

其中，L_edge__band(j)表示载波j上的边缘负载，w_k表示所述调整用户的业务量，eff_k表示所述调整用户在所述成员载波i上的平均传输效率，代表该调整用户的传输效率，N_{edge_ue}(j)表示载波j上本小区边缘用户传输占用的资源数量，N_{edge_band}(j)表示载波j的本小区边缘频带资源数量。

步骤1023、判断当前所述成员载波i的边缘负载是否降低至所述负载门限以下，如果是，则退出步骤102，否则执行步骤1021。

本步骤中，当成员载波i的边缘负载不超载时，即可结束对该载波边缘负载的调整。

利用上述步骤1021~1023可以将成员载波i的边缘负载降低至所述负载门限以下，在实际应用中，并不限于上述方法。

综上所述，以上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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种载波负载的控制方法，该方法应用于载波聚合场景中，其特征在于，包括： 

a、基站eNB周期性地监测每个成员载波的边缘负载水平； 

b、对于每个边缘负载大于预设的负载门限的成员载波i，所述基站通过主载波切换以及载波去激活和/或激活操作，将该成员载波i的边缘负载降低至所述负载门限以下。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将该成员载波的边缘负载降低至所述负载门限以下包括： 

b1、在所述成员载波i上传输的边缘用户中，选择在该成员载波i上的平均传输效率最低且当前未被选择的用户作为当前的调整用户； 

b2、当当前所述调整用户为单载波用户时，判断该调整用户上报的各成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果是，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，并将所述调整用户切换到所确定的载波上；否则，执行步骤b1； 

当当前所述调整用户为多载波用户，且所述成员载波i是所述调整用户的主载波时，判断为该调整用户配置的各成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果不存在，则执行步骤b1，如果存在，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，将所述调整用户的主载波切换到所述确定出的载波上，去激活所述调整用户的所述成员载波i，其中，当所述确定出的载波为该调整用户的非激活载波时，先激活该载波再进行所述切换； 

当当前所述调整用户为多载波用户时，且所述成员载波i不是所述调整用户的主载波时，判断该调整用户配置的未激活的成员载波中是否存在将所述调整用户切换到其上后不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波，如果不存在，则执行步骤b1，如果存在，则从所述不会导致边缘负载超过所述负载门限的成员载波中确定出该调整用户上报的信道质量最好的载波，去激活所述调整用户的所述成员载波i，并且在所述确定出的载波为该调整用户的非激活载波时，激活该载波； 

b3、判断当前所述成员载波i的边缘负载是否降低至所述负载门限以下，如果是，则退出步骤b，否则执行步骤b1。 

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边缘负载水平为本小区边缘频 带的资源利用率。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述本小区边缘频带的资源利用率L_{edge_band}(j)的计算公式为

其中，N_{edge_ue}(j)表示载波j上本小区边缘用户传输占用的资源数量，N_{edge_band}(j)表示载波j的本小区边缘频带资源数量。 

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述平均传输效率的计算公式为：用户的平均传输效率=用户在载波上单位时间内的吞吐量/用户在载波上单位时间内使用资源数量。 

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤b2中所述边缘负载的计算公式为：

其中，L_{edge_band}(j)表示载波j上的边缘负载，w_k表示所述调整用户的业务量，eff_k表示所述调整用户在所述成员载波i上的平均传输效率，N_{edge_ue}(j)表示载波j上本小区边缘用户传输占用的资源数量，N_{edge_band}(j)表示载波j的本小区边缘频带资源数量。 

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