CN105594243A - 网络优化的方法、装置和基站 - Google Patents

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CN105594243A CN201480052847.2A CN201480052847A CN105594243A CN 105594243 A CN105594243 A CN 105594243A CN 201480052847 A CN201480052847 A CN 201480052847A CN 105594243 A CN105594243 A CN 105594243A
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Abstract

本发明实施例公开了一种网络优化的方法、装置和基站，所述方法包括：统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；根据小区的负载指标确定小区的负载程度；获取小区的网络关键性能指标；根据小区的负载指标和网络关键性能指标，确定小区的性能状态；当小区的负载程度为过载时，根据小区的性能状态确定小区过载的原因；向自组织网络SON实体发送消息，所述消息中携带用以指示小区过载原因的标识。

Description

说 明 书 网络优化的方法、 装置和基站
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种网络优化的方法、装置和基站。 背景技术
长期演进（Long Term Evolution, LTE)是由第三代合作伙伴计划（ The 3rd Generation Partnership Project , 3GPP ) 组织制定的通用移动通信系统 ( Universal Mobile Telecommunications System, UMTS )技术标准。 LTE 接入网负载定义为物理资源块 (Physical Resource Block, PRB ) 的占用率， 占用率越高表明空口负载越高。 当空口负载出现过载时， 基站自组织网络 ( Self-Organized Network , SON) /无线资源管理 ( Radio Resource Management, RRM )实体需要釆用一定的策略来进行网络优化， 以保证用户的 业务需求。
现有技术中， 当基站检测到空口负载过高时， SON 实体会主动触发负载 均衡操作， 将本小区边缘用户切换到负载较低的邻小区， 从而降低本小区的 负载， 使小区性能得到提升。 然而该方案中， 当小区出现过载问题时未能区 分出过载的原因。 造成小区过载问题可能有很多原因， 比如： 1 ) 当小区业务 需求过大时， 业务需求的 PRB数量超过基站的资源， 造成系统过载； 2) 当小 区大量用户的接收信号信噪比 （Signal to Noise Ratio, SNR)^M氐时， 即 使业务需求不高， 由于信道质量差导致需要超过基站可用 PRB资源来满足业 务需求，也会造成系统过载； 3 )当小区大量用户受到干 4尤造成信干比（ S i gna 1 to Interference Ratio, SIR)4艮低时， 即使业务需求不高， 由于信道质量 差导致需要超过基站可用 PRB资源来满足业务需求， 也会造成系统过载； 4) 还需要考虑保证速率 ( Guaranteed Bi t Ra te , GBR )业务和非保证速率 ( None Guaranteed Bi t Ra te , NGBR ) 业务对资源使用特性的不同导致不同业务类型 对小区负载有不同的影响。 因此， 单一地执行负载均衡的优化操作在很多场 景下并不能有效改善过载小区的负载状况。 例如， 由于邻区干扰造成的本小 区过载， 如果通过切换部分用户到邻区， 会进一步加大邻区对本小区其他用 户的干扰； 又如， 当小区中心用户 4艮多而小区边缘用户 艮少时， 小区中心用 户的大量业务需求是造成小区过载的主要原因， 如果仅通过负载均衡把边缘 用户切换到相邻小区， 也并不能有效地改善本小区的负载状况。 发明内容
有鉴于此， 本发明实施例提供了一种网络优化的方法、 装置和基站， 能 够确定小区过载的原因， 从而快速识别网络问题， 并触发 SON实体根据过载 原因动态选择优化策略， 准确有效的解决小区过载的问题。
第一方面， 本发明实施例提供了一种网络优化的方法， 所述方法包括： 统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；
根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度；
获取所述小区的网络关键性能指标；
根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状 态；
当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小 区过载的原因；
向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携带用以指示所述小区过 载原因的标识。
在第一种可能的实现方式中， 所述小区的负载指标具体包括负载率和动 态负载率， 所述根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度具体为： 当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载率超过动态负载率上 限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
在第二种可能的实现方式中， 所述根据所述小区的负载指标和网络关键 性能指标， 确定所述小区的性能状态具体为：
根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定所述小区性能指标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数； 才艮据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
结合第一方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能而实现方式中， 所述当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小 区过载的原因具体为：
根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
结合第一方面或第一方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力； CAE - " ； 其中， MCS 为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N 为所述小区内的用户数。
结合第一方面或第一方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区边缘负载率 CELR , 用于指示所述小区边缘的用户业务占小区业务的百分比；
^。 满足 A2事件的用户负载 .
CELR = 、
所有用尸负载
其中， 所述满足 Α2事件的用户为：接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
第二方面， 本发明实施例提供了一种网络优化的装置， 包括：
统计单元， 用于统计覆盖范围内的一个小区的负载指标； 处理单元， 用于根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度； 获取单元， 用于获取所述小区的网络关键性能指标；
所述处理单元还用于， 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态；
确定单元， 用于当所述小区的负载程度为过载时， 则根据所述小区的性 能状态确定所述小区过载的原因；
发送单元， 用于向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携带用以 指示所述小区过载原因的标识。
在第一种可能的实现方式中， 所述小区的负载指标具体包括负载率和动 态负载率， 所述处理单元包括：
第一处理单元， 用于当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载 率超过动态负载率上限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
在第二种可能的实现方式中， 所述处理单元包括：
第二处理单元， 用于根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定 所述小区性能指标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和 频谱效率特性参数； 并根据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
结合第二方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述确定单元具体用于：
根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
结合第二方面， 或第二方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力；
CAE - " ； 其中， MCS 为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N 为所述小区内的用户数。
结合第二方面， 或第二方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区边缘负载率
CELR , 用于指示所述小区边缘的用户业务占小区业务的百分比；
ς πτ Ώ 满足 Α2事件的用户负载 .
J CELR = m , ^ ,
所有用尸负载
其中， 所述满足 A2事件的用户为：接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
第三方面， 本发明实施例提供了一种基站， 包括：
处理器， 用于执行存储器中存储的应用程序；
0 所述存储器， 用于存储所述应用程序， 所述应用程序包括可用于使所述 处理器执行以下过程的指令：
统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；
根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度；
获取所述小区的网络关键性能指标； 5 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状 态；
当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小 区过载的原因；
网络接口， 用于向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携带用以 0 指示所述小区过载原因的标识。
在第一种可能的实现方式中， 所述小区的负载指标具体包括负载率和动 态负载率，所述应用程序可用于使所述处理器执行根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度的指令为：
当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载率超过动态负载率上 5 限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。 在第二种可能的实现方式中， 所述应用程序可用于使所述处理器执行根 据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态的指 令为：
根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定的所述小区性能指 标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参 数；
才艮据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
结合第三方面的第二种可能的实现方式， 在第三种可能的实现方式中， 所述应用程序可用于使所述处理器执行当所述小区的负载程度为过载时， 根 据所述小区的性能状态确定所述小区过载的原因的指令为：
根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
结合第三方面， 或第三方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第四种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力；
CAE - " ； 其中， MCS 为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N 为所述小区内的用户数。
结合第三方面， 或第三方面的第一种、 第二种、 第三种可能的实现方式， 在第五种可能的实现方式中， 所述网络关键性能指标包括小区边缘负载率
CELR , 用于指示所述小区边缘的用户业务占小区业务的百分比；
17Ί Ώ 满足 Α2事件的用户负载 .
CELR = 、
所有用尸负载
其中， 所述满足 Α2事件的用户为：接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
本发明实施例提供的网络优化的方法、 装置和基站， 根据小区的负载指 标确定小区是否过载， 并结合网络关键性能指标识别小区的性能状态， 进而 在小区负载为过载的情况下确定过载的原因， 从而快速识别网络问题， 并触 发 SON实体根据过载原因动态选择优化策略， 准确有效的解决小区过载的问 题。 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为本发明实施例提供的一种网络优化的方法流程图；
图 2为本发明实施例提供的一种网络优化的方法流程图；
图 3为本发明实施例提供的一种网络优化的装置示意图；
图 4为本发明实施例提供的一种基站的结构示意图。
下面通过附图和实施例， 对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描 述。 具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。 应当明确， 所描述的实 施例仅仅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做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。
本发明的网络优化的方法可以应用于 LTE系统或其他各类移动通信系 统中， 该系统中包括基站、 基站覆盖范围内的小区以及 SON实体。 其中， 基站包括 RRM实体， SON实体为逻辑实体， 可以存在于基站或者独立的控 制器及其他物理实体中。 本发明实施例， 针对不同的场景下小区负载过高 的情况， 提供了一种 SON实体能够根据不同过载原因执行动态优化策略的 方案。
本发明实施例 1提供了一种网络优化的方法， 图 1为本发明实施例提 供的一种网络优化的方法流程图。 在本实施例中， 所述方法的执行主体为 基站， 基站可以包括一个或多个小区， 其中多个通常为 3个。 本发明实施 例提供的网络优化的方法是针对每个小区进行的。
步骤 110， 基站统计所述基站覆盖范围内的一个小区的负载指标； 具体的， 基站对覆盖范围内的各个小区的负载指标分别进行统计。 根 据 LTE规范， 小区的负载率（Load Ratio, LR )可通过如下公式计算获得： LR _ GBR业务占用 PRB数目 +NGBR业务占用 PRB数目 (式 1 )
― 可用 PRB数目 ^
其中， GBR业务和 NGBR业务占用的 PRB数目可以是上行业务或者下行 业务所占用的 PRB数目， 也可以是总的上下行业务所占用的 PRB数目。 相 应地， 小区可用的 PRB数目可以是上行或下行可用的 PRB数目， 也可以是 总的上下行可用的 PRB数目。 定义两个阔值： 最大负载阔值 LRMAX和最小负 载阔值 LRMIN; 当 LR LRMIN表示小区处于低负载状况； LR> LRMAX表示小区处 于高负载状况， 此时系统能否接入更多的业务还取决其他负载指标， 例如 动态负载率 ( Dynamic Load Ratio, DLR ) ； LRMIN < LR LRMAX表示小区处于 普通负载状况。
在 LTE系统中， GBR业务和 NGBR业务对系统资源的使用特性不同。 对 于 GBR业务， 系统必须保证提供相应的业务请求资源来满足 GBR业务的正 常运行， 若系统资源不能满足 GBR业务的需求， 则 GBR业务会发生中断。 NGBR是弹性业务， 只要在系统能提供满足 NGBR业务最低业务体验质量 ( Quality of Experience, QoE ) 需求的资源情况下， NGBR业务就能正常 运行。 系统在资源充裕的情况下， 可以按总计最大比特速率（Aggregated Maximum Bit Rate, AMBR ) 条件多分配资源给 NGBR业务， 在资源不充裕 的情况下， 系统可以少分配资源给 NGBR业务。 因此， 可以通过定义动态 负载率 （Dynamic Load Ratio, DLR ) 来表征必须满足需求的业务负载， 如下式计算。
DLR = GBR业务所需 PRB数目 +NGBR最小 QoE所需 PRB数目 (式 2 )
― 可用 PRB数目 ^ 定义两个阔值 DLRMAX和 DLRMIN， DLR DLRMIN表示小区处于低负载状况；
DLR>DLRMAX表示小区处于高负载状况， 且系统负载达到临界状态， 此时系 统容量基本饱和， 难以接入更多的业务。 当 1^>1^ 且 DLR DLRMAX时， 系 统处于高负载状况， 但是系统负载尚未达到临界状态， 系统还可以通过降 低已接入用户的 NGBR业务速率以供更多的 GBR业务的接入； DLRMIN<DLR < DLRMAX 表示小区处于普通负载状况。
因此， 基站统计的小区的负载指标可以包括 LR和 DLR两个参数。 步骤 120， 根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度。 具体的， 根据前述步骤 110中统计的 LR和 DLR来确定检测小区的负 载状况。 当 LR>LRMAX时表示小区处于高负载状况， 需要进一步确定是否为 过载。 此时需要判断 DLR是否超过阔值 DLRM 若 DLR DLRMAX， 则小区负载 处于高负载状态， 但还未达到临界状态， 小区负载未发生过载； 则
DLR>DLRMAX, 则确定此时小区负载处于过载状态。
步骤 130， 获取所述小区的网络关键性能指标；
具体的， 小区的关键性能指标（Key Performance Indicator, KPI)包 括小区平均频语效率 （ Cell Average Efficiency, CAE) 和小区边缘负载 率 （Cell Edge Load Ratio, CELR ) 等参数。
其中， 小区平均频语效率 （Cell Average Efficiency, CAE ) 是一个 表征小区资源使用能力的性能指标。 在 LTE系统中， 不同资源块根据调度 用户的信道质量使用不同的调制编码方式 （Modulation and Coding Scheme, MCS ) 。 使用越高的 MCS说明资源块效率越高； 反之， 说明资源快 使用效率越低。 CAE可釆用如下方式计算：
CAE - ∑N MCS" (式 3 )
N MCS 其中 N表示小区用户数。
CAEMIN为小区最低平均频谱效率阔值。 当 CAE > CAEMIN时， 说明小区的 平均频谱效率工作在正常范围； 当 CAE<CAEMIN， 说明小区的平均频谱效率 偏低， 资源使用效率低。
导致小区平均频谱效率下降的因素主要有两种： 一种是当小区受到干 扰很大时， 小区用户的平均信道质量较差， 造成小区资源使用效率不高； 另一种是当小区大多数用户处在小区边缘位置时， 小区用户的平均信道质 量也会较差， 从而造成小区资源使用效率不高。 为了区分这两种不同情况 造成的小区平均频谱效率不高， 定义了 CELR,用于指示所述小区边缘的用 户业务占小区业务的百分比； CELR釆用如下方式计算： =满 删户负载 (式 4 ) 所有用户负载
其中， 根据 3GPP的规范文档 TS 36. 331中的定义， 满足 A2事件的用 户为接收服务基站信号强度低于指定阔值的用户。 CELRMAX为小区最大边缘 负载率阔值。 当 CELR> CELRMAX时， 说明有大量用户业务在小区边缘， 这些 用户的接收信号较低， 只能使用低阶的调制编码方式进行业务通信， 直接 导致小区的平均频谱效率偏低。 当 CELR CELRMAX时， 说明用户业务分布比 较均勾， 不会因此而导致小区平均频谱效率偏低。
步骤 140， 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述 小区的性能状态；
具体的，根据前述步骤 1 1 0中统计的 LR、 DLR和步骤 1 30中获取的 CAE 和 CELR来联合检测小区的性能状态， 具体包括如下步骤：
步骤 141， 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定所述小 区性能指标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱 效率特性参数。
在本实施例中， 小区的负载指标和网络关键性能指标与小区的负载特 性参数和频谱效率特性参数之间的关系定义如下， 如表 1所示。
表 1
由此可见， 当 LRMIN<LR LRMAX并且 CAE>CAEMIN时， 表明小区工作在正常 状态。 当 LR > LRMAX并且 DLR DLRMAX时， 表明小区处于高负载状态， 但是还 没有到临界负载状态。 当 LR > LRMAX并且 DLR > DLRMAX时，表明小区处于临界 负载状态， 此时系统容量已经饱和， 需要通过优化来降低小区负载。 当 CAE<CAEMIN并且 CELR<CELRMAX时， 表明小区的平均频谱效率偏低， 而导致小 区频谱效率过低的原因主要是干扰问题。 当 CAE<CAEMIN并且 CELR>CELRMAX 时， 表明小区的平均频谱效率偏低， 而导致小区频谱效率过低的原因主要 是覆盖问题等等。 具体如上表所示， 不一一赘述。
步骤 142， 根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所 述小区的性能状态
具体的， 当小区负载和频谱效率特性确定后， 根据 LR、 DLR、 CAE以 及 CELR性能指标确定的小区性能指标来进一步确定小区的性能状态。 具 体如下表 2所示。 下表中， 性能指标序列号 （P I ID ) 中的 1至 6， 分别对 应上述表 1中性能指标序列号（P I ID ) 中的 1至 6， 其状态为 1时表示处 于相应的小区性能指标（Ce l l Performance Ind i ca tor) (详见表 1 ) ， 其 状态为 0则表示不处于该状态。
表 1
由此可见， 当小区性能状态序号对应为 7、 8和 9时， 小区处于临界 负载状态， 即为过载状态。
步骤 1 50， 当所述小区的负载程度为过载时， 则根据所述小区的性能 状态确定所述小区过载的原因。
当 ID=7(即根据小区的负载指标确定小区性能指标中负载特性为极限 负载的情况） 时， 对应小区处于临界负载状态， 而该临界负载的原因主要 是由于过多的业务需求造成的； 当 ID=8 (即根据小区的负载指标确定小区 性能指标中负载特性为临界负载， 并且根据小区的网络关键性能指标确定 小区的频谱效率特性为低效-干扰的情况） 时， 对应小区处于临界负载状 态， 而该临界负载的原因主要是由于小区用户受到干扰过高造成的； 当 ID=9 (即根据小区的负载指标确定小区性能指标中负载特性为临界负载， 并且根据小区的网络关键性能指标确定小区的频谱效率特性为低效 -噪音 的情况） 时， 对应小区处于临界负载状态， 而该临界负载的原因主要是由 于小区覆盖不足造成的。
如果小区的负载程度为没有过载， 可以继续返回执行步骤 110。
当确定了小区过载的原因之后， 可以进一步根据过载原因对小区性能进 行优化。
步骤 160， 向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携带用以指示 所述小区过载原因的标识。
具体的， 基站向 SON实体发送消息， 在消息中携带指示过载原因的标 识。 此时 SON实体根据标识获取的过载原因来选择合适的优化算法对网络 性能进行优化。 其中 SON实体为逻辑实体， 可以存在于基站或独立的控制 器中。
在一个具体的例子中， 优化方法的信息交互示意图可以如表 3所示。
表 3
根据表 3可知， 当过载原因是由于干扰造成的， SON实体触发小区干 扰协调 （ Inter- Ce l l Interference Coord ina t ion ， ICI C )优化算法进 行网络性能优化； 当过载原因是由于覆盖造成的， SON实体触发无线射频 信号 （Rad io Frequency, RF )优化算法进行网络性能优化； 当过载原因 是由于业务需求过高造成的， SON实体触发 RF优化和 /或负载均衡（Load Ba lanc ing, LB )优化算法进行网络性能优化。 上表中仅为对几种原因可 以釆用的优化方式进行的举例， 本发明实施例所提供的网络优化的方法可 以釆用的优化算法并不限定于以上的例举。
本发明实施例提供的网络优化的方法， 根据小区的负载指标确定小区 是否过载， 并结合网络关键性能指标识别小区的性能状态， 进而在小区负 载为过载的情况下确定过载的原因， 从而快速识别网络问题， 并触发 SON 实体根据过载原因动态选择优化策略， 准确有效的解决小区过载的问题。
相应的， 本发明实施例 2还提供了另一种网络优化的方法， 所述方法 的执行主体为前述步骤 1 60中的 SON实体。 如图 1所示， 所述方法包括如 下步骤：
步骤 21 0， 接收基站发送的消息， 所述消息中包括用以指示所述小区 的网络负载过载的原因的标识；
步骤 220， 根据所述标识获取所述小区的网络负载过载的原因； 其中， 小区的网络负载过载的原因可以主要是由于过多的业务需求造 成的， 也可以主要是由于小区干扰过高造成的， 还可以主要是由于小区覆 盖不足造成的。
具体的， 小区的网络负载过载的原因的相关说明可以具体参考前述实 施例中步骤 140和步骤 150的描述。
步骤 230， 根据获取的所述小区的网络负载过载的原因， 触发相应的 优化算法对网络性能进行优化。
当过载原因是由于干扰造成的， SON实体触发 I C I C优化算法进行网络 性能优化； 当过载原因是由于覆盖造成的， SON实体触发 RF优化算法进行 网络性能优化； 当过载原因是由于业务需求过高造成的， SON实体触发 RF 优化或者 LB优化算法进行网络性能优化。
本发明实施例提供的网络优化的方法， 通过接收基站发送的用于指示 小区的网络负载过载原因的标识， 确定小区的过载的原因， 从而快速识别 网络问题， 从而根据过载原因动态选择优化策略， 并触发对网络的优化， 准确有效的解决小区过载的问题。 相应的， 本发明实施例提供了一种网络优化的装置， 用于实现上述实 施例 1提供的网络优化的方法， 如图 3所示， 包括： 统计单元 310、 获取 单元 320、 处理单元 330、 确定单元 340和发送单元 350。
统计单元 310， 用于统计所述网络优化的装置覆盖范围内的一个小区 的负载指标；
具体的， 该网络优化的装置的具体实现可以为基站。
网络优化装置的统计单元 310对覆盖范围内的各个小区的负载指标分 别进行统计。 根据 LTE规范， 小区的负载率 （Load Ratio, LR ) 可通过前 述式 1计算获得。
其中， GBR业务和 NGBR业务占用的 PRB数目可以是上行业务或者下行 业务所占用的 PRB数目， 也可以是总的上下行业务所占用的 PRB数目。 相 应地， 小区可用的 PRB数目可以是上行或下行可用的 PRB数目， 也可以是 总的上下行可用的 PRB数目。 定义两个阔值： 最大负载阔值 LRMAX和最小负 载阔值 LR ； 当 LR LRMIN表示小区处于低负载状况； LR>LRMAX表示小区处 于高负载状况， 此时系统能否接入更多的业务还取决其他负载指标， 例如 动态负载率 ( Dynamic Load Ratio, DLR ) ； LRMIN < LR LRMAX表示小区处于 普通负载状况。
在 LTE系统中， GBR业务和 NGBR业务对系统资源的使用特性不同。 对 于 GBR业务， 系统必须保证提供相应的业务请求资源来满足 GBR业务的正 常运行， 若系统资源不能满足 GBR业务的需求， 则 GBR业务会发生中断。 NGBR是弹性业务， 只要在系统能提供满足 NGBR业务最低业务体验质量 ( Quality of Experience, QoE ) 需求的资源情况下， NGBR业务就能正常 运行。 系统在资源充裕的情况下， 可以按总计最大比特速率（Aggregated Maximum Bit Rate, AMBR ) 条件多分配资源给 NGBR业务， 在资源不充裕 的情况下， 系统可以少分配资源给 NGBR业务。 因此， 可以通过定义动态 负载率 （Dynamic Load Ratio, DLR) 来表征必须满足需求的业务负载， 可通过前述式 2计算获得。
定义两个阔值 DLRMAX和 DLRMIN， DLR DLRMIN表示小区处于低负载状况； DLR>DLRMAX表示小区处于高负载状况， 且系统负载达到临界状态， 此时系 统容量基本饱和， 难以接入更多的业务。 当 LR>LRMAX且 DLR DLRMAX时， 系 统处于高负载状况， 但是系统负载尚未达到临界状态， 系统还可以通过降 低已接入用户的 NGBR业务速率以供更多的 GBR业务的接入； DLRMIN<DLR < DLRMAX 表示小区处于普通负载状况。
因此， 统计单元 310统计的小区的负载指标可以包括 LR和 DLR两个 参数。
获取单元 320， 用于获取所述小区的网络关键性能指标；
具体的， 小区的关键性能指标（Key Performance Indicator, KPI)包 括小区平均频语效率 （Cell Average Efficiency, CAE ) 和小区边缘负载 率 （Cell Edge Load Ratio, CELR ) 等参数。
其中， 小区平均频语效率 （Cell Average Efficiency, CAE ) 是一个 表征小区资源使用能力的性能指标。 在 LTE系统中， 不同资源块根据调度 用户的信道质量使用不同的调制编码方式（Modulation and Coding Scheme MCS) 。 使用越高的 MCS说明资源块效率越高； 反之， 说明资源快使用效 率越低。 CAE可釆用如前述式 3方式计算。
CAEMIN为小区最低平均频谱效率阔值。 当 CAE>CAEMIN时， 说明小区的 平均频谱效率工作在正常范围； 当 CAE<CAEMIN， 说明小区的平均频谱效率 偏低， 资源使用效率低。
导致小区平均频谱效率下降的因素主要有两种： 一种是当小区受到干 扰很大时， 小区用户的平均信道质量较差， 造成小区资源使用效率不高； 另一种是当小区大多数用户处在小区边缘位置时， 小区用户的平均信道质 量也会较差， 从而造成小区资源使用效率不高。 为了区分这两种不同情况 造成的小区平均频谱效率不高， 定义了 CELR,用于指示所述小区边缘的用 户业务占小区业务的百分比； CELR釆用如前述式 4方式计算。
CELRMAX为小区最大边缘负载率阔值。 当 CELR>CELRMAX时， 说明有大量 用户业务在小区边缘， 这些用户的接收信号较低， 只能使用低阶的调制编 码方式进行业务通信， 直接导致小区的平均频谱效率偏低。 当 CELR CELRMAX时， 说明用户业务分布比较均匀， 不会因此而导致小区平均频谱效 率偏低。
处理单元 330， 用于根据所述小区的负载指标确定所述小区的负载程 度， 并结合网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态；
具体的， 处理单元 3 30具体包括第一处理单元 331和第二处理单元 332。
第一处理单元 331， 用于当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动 态负载率超过动态负载率上限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
具体的，根据 LR和 DLR确定所述小区的负载程度； 其中， 当 LR > LRMAX 且 DLR > DLRMAX时， 所述小区的负载程度为过载。
第二处理单元 332， 用于根据所述小区的负载指标和网络关键性能指 标确定所述小区性能指标； 其中小区性能指标包括小区的负载特性参数和 频谱效率特性参数； 并根据小区性能指标， 确定小区的性能状态。
小区的负载指标和网络关键性能指标与小区的负载特性参数和频谱 效率特性参数之间的关系定义具体如前述表 1所示。
当 LRMIN<LR LRMAX并且 CAE > CAEMIN时， 表明小区工作在正常状态。 当
LR>LRMAX并且 DLR DLRMAX时， 表明小区处于高负载状态， 但是还没有到临 界负载状态。 当 LR>LRMAX并且 DLR>DLRMAX时， 表明小区处于临界负载状态， 此时系统需要通过优化来降低小区负载。 当 CAE<CAEMIN以并且 CELR
CELRMAX时， 表明小区的平均频谱效率偏低， 而导致小区频谱效率过低的原 因主要是干扰问题。 当 CAE<CAEMIN并且 CELR>CELRMAX时，表明小区的平均频 谱效率偏低， 而导致小区频谱效率过低的原因主要是覆盖问题等等。 再结合前述表 2， 可以根据小区性能指标， 进一步确定小区的性能状 态。 此处不再赘述。
确定单元 340， 用于当所述小区的负载程度为过载时， 则根据所述小 区的性能状态确定所述小区过载的原因；
具体的， 根据表 2可知， 当 ID=7 (即根据小区的负载指标确定小区性 能指标中负载特性为临界负载的情况）时，对应小区处于临界高负载状态， 而该临界负载的原因主要是由于过多的业务需求造成的； 当 ID=8 (即根据 小区的负载指标确定小区性能指标中负载特性为临界负载， 并且根据小区 的网络关键性能指标确定小区的频谱效率特性为低效-干扰的情况） 时， 对应小区处于临界负载状态， 而该临界负载的原因主要是由于小区干扰过 高造成的； 当 ID=9 (即根据小区的负载指标确定小区性能指标中负载特性 为临界负载， 并且根据小区的网络关键性能指标确定小区的频谱效率特性 为低效-噪音的情况） 时， 对应小区处于临界负载状态， 而该临界负载的 原因主要是由于小区覆盖不足造成的。
发送单元 350， 用于向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携 带用以指示所述小区过载原因的标识。
具体的， 网络优化的装置通过发送单元 350向 SON实体发送消息， 在 消息中携带指示过载原因的标识。 此时 SON实体根据标识获取的过载原因 来选择合适的优化算法对网络性能进行优化。 其中 SON实体为逻辑实体， 可以存在于基站或独立的控制器中。
在一个具体的例子中， 当过载原因是由于干扰造成的， SON实体触发 小区干扰协调 ( Inter-Ce l l Interference Coord ina t i on ， I CIC )优化 算法进行网络性能优化； 当过载原因是由于覆盖造成的， SON实体触发无 线射频信号 （RF )优化算法进行网络性能优化； 当过载原因是由于业务需 求过高造成的， SON实体触发 RF优化或者 LB优化算法进行网络性能优化。
本实施例中的发送单元可以为基站的发射机， 也可以是集成有接收单 元的收发机。 处理单元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处理单元的功能。 确定单元的实现 同处理单元， 且可以与处理单元集成在一起， 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 ( 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。
本发明实施例提供的网络优化的装置， 根据小区的负载指标确定小区 是否过载， 并结合网络关键性能指标识别小区的性能状态， 进而在小区负 载为过载的情况下确定过载的原因， 从而快速识别网络问题， 并触发 SON 实体根据过载原因动态选择优化策略， 准确有效的解决小区过载的问题。
相应的， 本发明实施例提供了一种基站， 用于实现上述实施例 1提供 的网络优化的方法， 如图 4所示， 所述基站包括： 网络接口 41、 处理器 42和存储器 43。 系统总线 44用于连接网络接口 41、 处理器 42和存储器 43。
网络接口 41用于与物联网终端、 物联网接入网关、承载网、 物联网服务 网关和应用^ I良务器通信。
处理器 42用于执行存储器中存储的应用程序，可以是一个处理器， 也 可以是多个处理元件的统称。例如，处理器 42可以是中央处理器（ Central Processing Unit, CPU) , 也可以是特定集成电路（ Appl icat ion Specif ic 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，例如：一个或多个敖处理器（ digital signal processor, DSP ) ， 或， 一个或者多个现场可编程门阵列 （Field Programmable Gate Array, FPGA ) 。
存储器 43可以是一个存储装置， 也可以是多个存储元件的统称， 且 用于存储可执行程序代码或基站运行所需要参数、 数据等。 且存储器 43 可以包括随机存储器（RAM)， 也可以包括非易失性存储器（non-volatile memory) ， 例如磁盘存储器， 闪存 （Flash) 等。
系统总线 44可以是工业标准体系结构 （ Industry Standard
Architecture, ISA)总线、 夕卜部设备互连（ Peripheral Component, PCI ) 总线或扩展工业标准体系结构 ( Extended Industry Standard
Architecture, EISA) 总线等。 系统总线 44可以分为地址总线、 数据总 线、 控制总线等。 为便于表示， 图 4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。
在启动时， 这些软件组件被加载到存储器 43中， 然后被处理器 42访 问并执行以下指令：
统计所述基站覆盖范围内的一个小区的负载指标；
根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度；
获取所述小区的网络关键性能指标；
根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能 状态；
当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述 小区过载的原因；
通过网络接口 41向自组织网络 SON实体发送消息， 所述消息中携带 用以指示所述小区过载原因的标识。
所述小区的负载指标具体包括负载率和动态负载率， 所述应用程序可 用于使所述处理器执行根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程 度的指令为：
当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载率超过动态负载 率上限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
其中， 网络关键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE, 用于指示所述 小区资源使用能力， 其计算方式如上述式 3所示； 网络关键性能指标还包 括小区边缘负载率 CELR，用于指示所述小区边缘的用户业务占小区业务的 百分比， 其计算方式如上述式 4所示。 此处不再赘述。
所述应用程序可用于使所述处理器执行根据所述小区的负载指标和 网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态的指令为： 根据所述小区的 负载指标和网络关键性能指标确定的所述小区的性能指标； 其中所述小区 性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数；
根据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
所述应用程序可用于使所述处理器执行当所述小区的负载程度为过 载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小区过载的原因的指令为：
根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过 载的原因。
本发明实施例提供的基站， 能够根据小区的负载指标确定小区是否过 载， 并结合网络关键性能指标识别小区的性能状态， 进而在小区负载为过 载的情况下确定过载的原因， 从而快速识别网络问题， 并触发 SON实体根 据过载原因动态选择优化策略， 准确有效的解决小区过载的问题。
专业人员应该还可以进一步意识到， 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， 能够以电子硬件来实现， 在上述说明中已经按照 功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 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实施例的范围。 具体地， 所述运算和控制部分都可以通络逻辑硬件实现， 其可以是使用集成 电路工艺制造出来的逻辑集成电路， 本实施例对此不作限定。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、 处理 器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置于随机存储器 ( RAM ) 、 内存、 只读存储器 （ROM ) 、 电可编程 R0M、 电可擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-R0M、 或技术领域内所公知的任意其它形式 的存储介质中。 以上所述的具体实施方式， 对本发明实施例的目的、 技术方案和有益效果进 行了进一步详细说明， 所应理解的是， 以上所述仅为本发明实施例的具体实 施方式而已， 并不用于限定本发明实施例的保护范围， 凡在本发明实施例的 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 实施例的保护范围之内。

Claims (1)

  1. 权 利 要 求 书
    1、 一种网络优化的方法， 其特征在于， 所述方法包括：
    统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；
    根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度；
    获取所述小区的网络关键性能指标；
    根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状 态；
    当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小 区过载的原因；
    向自组织网络 SON 实体发送消息， 所述消息中携带用以指示所述小区过 载原因的标识。
    2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述小区的负载指标具体 包括负载率和动态负载率， 所述根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的 负载程度具体为：
    当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载率超过动态负载率上 限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
    3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述小区的负载 指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态具体为：
    根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定所述小区性能指标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数； 根据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
    4、 根据权利要求 3所述的方法， 其特征在于， 所述当所述小区的负载程 度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小区过载的原因具体为： 根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
    5、 根据权利要求 1-4任一权项所述的方法， 其特征在于， 所述网络关键 性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力； CAE - ∑ " ； 其中， MCS为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N为 所述小区内的用户数。
    6、 根据权利要求 1-4任一权项所述的方法， 其特征在于， 所述网络关键 性能指标包括小区边缘负载率 CELR， 用于指示所述小区边缘的用户业务占小 区业务的百分比；
    m。 满足 A2事件的用户负载 .
    CELR = 、
    所有用尸负载
    其中， 所述满足 Α2事件的用户为： 接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
    7、 一种网络优化的装置， 其特征在于， 所述装置包括：
    统计单元， 用于统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；
    处理单元， 用于根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度； 获取单元， 用于获取所述小区的网络关键性能指标；
    所述处理单元还用于， 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状态；
    确定单元， 用于当所述小区的负载程度为过载时， 则根据所述小区的性 能状态确定所述小区过载的原因；
    发送单元， 用于向自组织网络 SON 实体发送消息， 所述消息中携带用以 指示所述小区过载原因的标识。
    8、 根据权利要求 7所述的装置， 其特征在于， 所述小区的负载指标具体 包括负载率和动态负载率， 所述处理单元包括：
    第一处理单元， 用于当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载 率超过动态负载率上限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
    9、 根据权利要求 7所述的装置， 其特征在于， 所述处理单元包括： 第二处理单元， 用于根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定 所述小区性能指标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和 频谱效率特性参数； 并根据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
    1 0、 根据权利要求 9所述的装置， 其特征在于， 所述确定单元具体用于： 根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
    1 1、 根据权利要求 7-1 0任一权项所述的装置， 其特征在于， 所述网络关 键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力；
    CAE - ∑ " ； 其中， MCS为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N为 所述小区内的用户数。
    1 2、 根据权利要求 7-1 0任一权项所述的装置， 其特征在于， 所述网络关 键性能指标包括小区边缘负载率 CELR， 用于指示所述小区边缘的用户业务占 小区业务的百分比；
    m。 满足 A2事件的用户负载 .
    CELR = 、
    所有用尸负载
    其中， 所述满足 Α2事件的用户为： 接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
    1 3、 一种基站， 其特征在于， 所述基站包括：
    处理器， 用于执行存储器中存储的应用程序；
    所述存储器， 用于
    存储所述应用程序， 所述应用程序包括可用于使所述处理器执行以下过 程的指令：
    统计覆盖范围内的一个小区的负载指标；
    根据所述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度；
    获取所述小区的网络关键性能指标； 根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小区的性能状 态；
    当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态确定所述小 区过载的原因；
    网络接口， 用于向自组织网络 SON 实体发送消息， 所述消息中携带用以 指示所述小区过载原因的标识。
    14、 根据权利要求 1 3所述的基站， 其特征在于， 所述小区的负载指标具 体包括负载率和动态负载率， 所述应用程序可用于使所述处理器执行根据所 述小区的负载指标， 确定所述小区的负载程度的指令为：
    当所述负载率超过负载率上限阈值且所述动态负载率超过动态负载率上 限阔值时， 确定所述小区的负载程度为过载。
    15、 根据权利要求 1 3所述的基站， 其特征在于， 所述应用程序可用于使 所述处理器执行根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标， 确定所述小 区的性能状态的指令为：
    根据所述小区的负载指标和网络关键性能指标确定的所述小区性能指 标； 其中所述小区性能指标包括所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参 数；
    根据所述小区性能指标， 确定所述小区的性能状态。
    16、 根据权利要求 15所述的基站， 其特征在于， 所述应用程序可用于使 所述处理器执行当所述小区的负载程度为过载时， 根据所述小区的性能状态 确定所述小区过载的原因的指令为：
    根据所述小区的负载特性参数和频谱效率特性参数确定所述小区过载的 原因。
    17、 根据权利要求 1 3-16任一权项所述的基站， 其特征在于， 所述网络 关键性能指标包括小区平均频谱效率 CAE , 用于指示所述小区资源使用能力； CAE - ； 其中， MCS为资源块根据调度用户的信道质量使用的调制编码方式； N为 为所述小区内的用户数。
    1 8、 根据权利要求 1 3-16任一权项所述的基站， 其特征在于， 所述网络 关键性能指标包括小区边缘负载率 CELR， 用于指示所述小区边缘的用户业务 占小区业务的百分比；
    πτ Ώ 满足 Α2事件的用户负载 .
    CELR = 、
    所有用尸负载
    其中， 所述满足 Α2事件的用户为： 接收基站信号强度低于指定阔值的用 户。
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