CN105338571A - 一种lte系统负载均衡的用户选择方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，利用用户PRB占用率作为服务小区进行用户选择的依据，同时结合服务小区和相邻小区的RSRP，选中的用户切出服务小区后能够快速的降低服务小区的负载。本发明利用现有信令机制进行扩展，能够使相邻小区在接纳用户时针对该用户的实际业务需求进行接纳控制，有效减少小区负载均衡次数，提高系统的稳定性。

Description

一种LTE系统负载均衡的用户选择方法
技术领域
本发明涉及一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，属于移动通信领域。
背景技术
由于用户位置、业务需求的随机性，导致LTE系统中某些小区负载较高，而另外一下小区负载较低，为了解决这一问题，LTE采用移动负载均衡（MobilityLoadBalancing,MLB）的方法来提高用户服务质量。
通常情况下，移动负载均衡采用为某些用户配置测量，用户上报测量报告，基站选择邻小区，服务小区将部分用户切换到邻小区以降低本小区负载的办法。由于LTE系统通常采用同频组网方式，因此基本都参考了信号质量作为选择用户进行负载均衡的依据。而这样的用户选择方法会带来两个问题：1）选中的用户业务量很小，该用户进行负载均衡到其他小区后该小区负载依然很高，仍然需要选择其他的用户进行负载均衡；2）用户迁移到邻小区时，邻小区并不知道该用户的实际业务需求，因此，可能存在邻小区接入该用户后由于该用户的实际业务需求较大而导致该小区出现过载现象，进而也触发邻小区进行负载均衡，降低了系统的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，以在LTE小区过载时快速降低小区负载。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明提供一种LTE系统负载均衡时的用户选择方法
步骤1，设定第一周期，LTE小区周期统计小区物理资源块PRB占用率、用户物理资源块PRB占用率，具体为：
底层定时上报小区PRB占用率和用户PRB占用率，每个第一周期结束后高层对接收到的小区PRB占用率和用户PRB占用率分别取均值，并将用户PRB占用率均值从高到低进行实时排序，生成一个记录用户PRB占用率均值及用户的队列，即负载队列；
步骤2，用户接入服务小区时配置用户进行A3事件测量，将用户上报的相邻小区和服务小区的参考信号接收功率RSRP作差，若该差值大于设定的第一门限，则该用户参加信号质量排队；设定第二周期，每个第二周期结束后，参加信号质量排队的用户根据相邻小区RSRP值和服务小区RSRP值的差值进行由大到小排队，生成一个与该差值对应的用户及相邻小区的队列，即为测量队列；
步骤3，每个第一周期结束后，服务小区根据该周期内小区PRB占用率的均值，判断服务小区是否过载，具体为：若该周期内小区PRB占用率的均值大于设定的第二门限，则服务小区过载并转入步骤4；否则重复进行步骤3；
步骤4，服务小区中，遍历负载队列，找到第一个存在于测量队列中的用户；服务小区将该用户在测量队列中对应的相邻小区作为目标小区，向目标小区发出切换该用户的请求；切换过程中，服务小区发送至目标小区的HANDOVERREQUEST消息中，增加用户PRB占用率字段，用以标示待切换用户最近的PRB占用率；
步骤5，目标小区收到切换请求后，若其上一个第一周期内的小区PRB占用率均值以及待切换用户的用户PRB占用率均值之和小于设定的第三门限，则目标小区接纳待切换用户，返回步骤3；否则，该目标小区向服务小区发送切换失败的消息，转入步骤6；
步骤6，服务小区接收到切换失败的消息后，为该待切换用户启动定时器，在该定时器超时前，该待切换用户不再参与负载队列即测量队列排队，返回步骤3。
作为本发明的进一步优化方案，步骤1中每个第一周期结束后高层对接收到的小区PRB占用率和用户PRB占用率分别进行加权平均处理。
作为本发明的进一步优化方案，步骤1中底层定时100ms上报小区PRB占用率和用户PRB占用率。
作为本发明的进一步优化方案，步骤1中第一周期为500ms。
作为本发明的进一步优化方案，步骤2中第一门限为-3。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1）利用小区PRB占用率作为服务小区进行用户选择的依据，再通过对比服务小区和目标小区的RSRP，选中的用户切出源小区后能够快速的降低服务小区的负载；
2）利用现有信令机制进行扩展，能够使目标小区在接入用户时针对该用户的实际业务需求进行接纳控制，有效减少小区负载均衡次数，提高系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，如图1所示，具体步骤如下：
步骤一，设定第一周期时长C1，底层定时上报小区PRB占用率及用户PRB占用率，LTE小区在每个C1周期结束后对周期内上报的所有小区PRB占用率及每个用户的所有PRB占用率求平均值。小区PRB占用率作为服务小区负载均衡的判断条件及相邻小区接纳用户的基础。用户PRB占用率由大到小排队，生成一个用户PRB占用率及用户的队列，该队列称为负载队列。具体实施时考虑到业务的实时性和LTE系统的调度特性，底层定时上报的间隔设定为100ms，周期C1设置为500ms。
作为本发明的进一步优选方案，每个C1周期结束后计算小区PRB占用率及用户PRB占用率时还可考虑加权平均、几个周期的平均或加权平均。
步骤二，用户接入服务小区时为用户配置A3测量事件，并设定第一门限T1。用户满足测量上报门限上报测量报告，满足切换门限时则进行切换，不满足切换门限则将小区将测量报告结果中的相邻小区RSRP值和服务小区RSRP值做差，若差值大于T1，则将该用户将参加信号质量排队。考虑到同频小区间的干扰，T1可设定为-3左右。设定周期时长C2，C2可设置为用户最大测量上报间隔的1.5倍，具体时长可调整，但要略大于用户最大测量上报间隔，确保统计周期内所有用户均上报测量报告。每个C2周期结束后对用户上报的相邻小区RSRP值和服务小区RSRP值的差值进行由大到小排队，生成一个与该差值对应的用户及相邻小区的队列，该队列称为测量队列。
步骤三，设定第二门限T2，步骤一中每个C1周期结束后，服务小区根据计算得到的小区PRB占用率是否大于T2，判断服务小区是否过载，如果小区PRB占用率大于T2，则认为服务小区过载进入步骤四，否则重复步骤三；T2门限的设置可以考虑小区负载峰值及波动情况，降低小区满载（小区PRB占用率95%以上）的概率。
步骤四，服务小区依次查看负载队列中的用户是否存在于测量队列中，找到第一个存在于测量队列中的用户，发起该用户的切换过程，将用户切换到测量队列中用户对应的相邻小区。切换过程中的服务小区发送到相邻小区的HANDOVERREQUEST消息中携带的UEHistoryInformationIE中LastVisitedE-UTRANCellInformation子IE中包含有小区标识、小区类型、小区内驻留时间字段（参考3GPPTS36.423），本发明在此基础上，在LastVisitedE-UTRANCellInformation子IE中增加用户PRB占用率字段，用以标示该用户最近的PRB占用率，该字段值为负载队列中该用户PRB占用率。
步骤五，由于该用户处在小区边缘，在两个小区信号相当，因此可以以该用户在之前小区的PRB占用率作为当前小区PRB占用率的参考。设定门限T3，相邻小区收到切换请求后，根据上一个C1周期结束后计算的小区PRB占用率及用户携带在HANDOVERREQUEST消息中的用户PRB占用率之和是否大于T3来决定是否接纳该用户，如果小于T3则继续切换过程，否则发送HANDOVERPREPARATIONFAILURE消息时，原因值填写为NoRadioResourcesAvailableinTargetCell，T3门限的设置参考T2。
步骤六，服务小区收到该用户的HANDOVERPREPARATIONFAILURE消息后判断原因值为NoRadioResourcesAvailableinTargetCell，并且该用户为小区负载均衡时选中的用户，则为该用户启动定时器C，定时器C超时前，该用户不再参与步骤一中的负载队列及步骤二中测量队列的周期性排队。由于均衡过程一般为几十毫秒，周期时长C1为500ms，定时器C时长初值设置为1s，如果该用户再次被选中均衡后再次失败，则该定时器时长加倍，以此类推。切换成功或失败，均回到步骤三，继续负载均衡过程。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，设定第一周期，LTE小区周期统计小区物理资源块PRB占用率、用户物理资源块PRB占用率，具体为：
底层定时上报小区PRB占用率和用户PRB占用率，每个第一周期结束后高层对接收到的小区PRB占用率和用户PRB占用率分别取均值，并将用户PRB占用率均值从高到低进行实时排序，生成一个记录用户PRB占用率均值及用户的队列，即负载队列；
步骤2，用户接入服务小区时配置用户进行A3事件测量，将用户上报的相邻小区和服务小区的参考信号接收功率RSRP作差，若该差值大于设定的第一门限，则该用户参加信号质量排队；设定第二周期，每个第二周期结束后，参加信号质量排队的用户根据相邻小区RSRP值和服务小区RSRP值的差值进行由大到小排队，生成一个与该差值对应的用户及相邻小区的队列，即为测量队列；
步骤3，每个第一周期结束后，服务小区根据该周期内小区PRB占用率的均值，判断服务小区是否过载，具体为：若该周期内小区PRB占用率的均值大于设定的第二门限，则服务小区过载并转入步骤4；否则重复进行步骤3；
步骤4，服务小区中，遍历负载队列，找到第一个存在于测量队列中的用户；服务小区将该用户在测量队列中对应的相邻小区作为目标小区，向目标小区发出切换该用户的请求；切换过程中，服务小区发送至目标小区的HANDOVERREQUEST消息中，增加用户PRB占用率字段，用以标示待切换用户最近的PRB占用率；
步骤5，目标小区收到切换请求后，若其上一个第一周期内的小区PRB占用率均值以及待切换用户的用户PRB占用率均值之和小于设定的第三门限，则目标小区接纳待切换用户，返回步骤3；否则，该目标小区向服务小区发送切换失败的消息，转入步骤6；
步骤6，服务小区接收到切换失败的消息后，为该待切换用户启动定时器，在该定时器超时前，该待切换用户不再参与负载队列即测量队列排队，返回步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，其特征在于，步骤1中每个第一周期结束后高层对接收到的小区PRB占用率和用户PRB占用率分别进行加权平均处理。
3.根据权利要求1所述的一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，其特征在于，步骤1中底层定时100ms上报小区PRB占用率和用户PRB占用率。
4.根据权利要求1所述的一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，其特征在于，步骤1中第一周期为500ms。
5.根据权利要求1所述的一种LTE系统负载均衡的用户选择方法，其特征在于，步骤2中第一门限为-3。
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