CN110505043A - 基于多载波聚合的负载均衡方法及装置 - Google Patents

基于多载波聚合的负载均衡方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于多载波聚合的负载均衡方法及装置，用以减少C‑RAN下基于载波聚合实现负载均衡的系统负荷，该方法为：在C‑RAN架构下，以BBU为一个单位在信令层搜集系统内各个小区的等效PRB利用率，BBU会根据收集的等效PRB利用率，在本地筛选出待均衡小区，并在待均衡小区和相应的具有CA关系的目标小区之间进行负载均衡，这样，可以有效减少BBU在业务层按照CA关系进行等效PRB利用率交互的消息量，从而有效提升了网络负载均衡算法的性能，降低了系统负荷的同时，也提升了网络质量，进行有效地改善了用户体验。

Description

基于多载波聚合的负载均衡方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及一种基于多载波聚合的负载均衡方法及装置。
背景技术
目前，新型接入网无线框架(C-RAN)得到广泛应用。在C-RAN架构下，通过减少基站机房数量，减少能耗，采用协作化、虚拟化技术，实现资源协作，提高频谱效率，以达到低成本，高带宽和灵活度的运营方式。
与传统无线网络组网方式相比，C-RAN网络架构具有如下几个特征：
1、室内基带处理单元(Building Base band Unit，BBU)集中化。
传统无线网络中，每一个基站(即BBU)均需要有独立机房。而在C-RAN中，一定数量(十几、几十)的BBU被集中放置在一个大的中心机房。
2、BBU协作化。
通过引入实时高速的内部互联架构或者通过X2接口，基带池内的不同BBU之间可实现快速高效地交换调度信息、信道信息和用户数据，能够更好地实现跨BBU的协作。
载波聚合(Carrier Aggregation，CA)作为C-RAN下协同的关键技术，可以在通过聚合多个连续或者非连续的载波获取更大的传输带宽，从而获取更高的峰值速率和吞吐量。
BBU之间的CA需要在C-RAN架构下开启，相比较分布式传统建站方式，C-RAN架构下站间CA功能有20％的性能提升。
基于载波聚合的负荷均衡算法可以实现两个载波之间快速的负载均衡，使无线资源保持较高的利用效率，保证用户的服务质量(Quality of Service，Qos)，提升用户的满意度。
但是在C-RAN架构下，由于在BBU间实现CA时，涉及的BBU数量多达几十个，CA关系极为复杂，因此，会导致基于载波聚合的负荷均衡算法在底层基带板交互过多，对BBU的性能带来一定的冲击。
具体而言，一个BBU通常管理了若干小区，而各个BBU管辖的各个具有CA关系的小区之间实现负载均衡时，通常分为两个层面：
使用R9协议的用户基于切换的均衡在信令层，即高层无线资源管理(high layerradio resource manage，HL RRM)模块实现负载均衡。
而使用R10协议的用户通过在业务层，即层2(L2)调整主辅小区的缓存大小(Buffoffset)比例来实现负载均衡。
而已有技术下C-RAN下开启基于CA的负载均衡，此时会出现如下问题：
C-RAN架构下交互消息量过多。以支持6个BBU间的框间协同的C-RAN架构为例，协同小区(8T8R)数量最大可达144个20M 8T8R小区，即可以支持这144个小区内任意多个小区间的CA功能。
假设1个小区最多可以和12个其它小区建立CA关系，为了实现基于CA的负载均衡，最差的情况下，C-RAN架构下的L2需要周期性地(如，100ms)在同一时间交互12*144条小区等效PRB利用率，这个交互量随着C-RAN下配置的BBU数量的增加而增加，从而令整体状况更加恶劣。
有鉴于此，需要设计一种新的在C-RAN的CA小区间实现负载均衡的方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明实施例提供一种基于多载波聚合的负载均衡方法及装置，用以解决减少C-RAN下基于载波聚合实现负载均衡的系统负荷。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
一种基于多载波聚合的负载均衡方法，应用于新型接入网无线框架C-RAN，包括：
室内基带处理单元BBU在信令层接收业务层计算的本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，以及在信令层接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率；
所述BBU在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目；
所述BBU在信令层基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
可选的，所述BBU在信令层接收其他各个BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，包括：
所述BBU在信令层，通过X2接口消息接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
可选的，所述BBU在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目，包括：
所述BBU在信令层，将本地管辖的小区的PRB利用率与所述预设的等效PRB利用率门限值进行比较，将等效PRB利用率超过所述等效PRB利用率门限值的小区确定为待均衡小区；
所述BBU在信令层，按照所述待均衡小区的等效PRB利用率与所述等效PRB利用率门限值的差值，以及接入所述待均衡小区的各个UE对应的等效PRB利用率，确定所述待均衡小区对应的待均衡UE数目。
可选的，所述BBU在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，包括：
所述BBU在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，确定与所述待均衡小区存在CA关系的其他小区；
所述BBU在信令层，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定所述其他小区当前的等效利用率，并结合所述其他小区当前的缓存大小以及传输性能，从所述其他小区中选取目标小区。
可选的，所述BBU选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡，包括：
所述BBU按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；
所述BBU针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE中选取第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE需要的第一负荷量，以及在本地的业务层，按照所述第一负荷量，调整所述待均衡小区和所述目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置的第一部分目标UE和不能够进行CA配置的第二部分目标UE；
针对所述第一部分目标UE，所述BBU计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例；
针对所述第二部分目标UE，所述BBU触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
可选的，若选取对象是不支持CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在不支持CA的UE中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
一种基于多载波聚合的负载均衡装置，应用于新型接入网无线框架C-RAN，包括：
业务层模块，用于计算本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，并上报至信令层模块；
信令层模块，用于接收本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，并基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目，以及基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，和所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
可选的，在信令层接收其他各个BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率时，所述信令层模块用于：
在信令层，通过X2接口消息接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
可选的，在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目时，所述信令层模块用于：
在信令层，将本地管辖的小区的PRB利用率与所述预设的等效PRB利用率门限值进行比较，将等效PRB利用率超过所述等效PRB利用率门限值的小区确定为待均衡小区；
在信令层，按照所述待均衡小区的等效PRB利用率与所述等效PRB利用率门限值的差值，以及接入所述待均衡小区的各个UE对应的等效PRB利用率，确定所述待均衡小区对应的待均衡UE数目。
可选的，在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区时，所述信令层模块用于：
信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，确定与所述待均衡小区存在CA关系的其他小区；
在信令层，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定所述其他小区当前的等效利用率，并结合所述其他小区当前的缓存大小以及传输性能，从所述其他小区中选取目标小区。
可选的，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡时，所述信令层模块用于：
按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；
针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE中选取第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE需要的第一负荷量，以及在本地的业务层，按照所述第一负荷量，调整所述待均衡小区和所述目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置的第一部分目标UE和不能够进行CA配置的第二部分目标UE；
针对所述第一部分目标UE，计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例；
针对所述第二部分目标UE，触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
可选的，若选取对象是不支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在不支持CA的UE中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
一种存储介质，存储有用于实现基于多载波聚合的负载均衡的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：
在信令层接收业务层计算的本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，以及在信令层接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率；
在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目；
在信令层基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
一种通信装置，包括一个或多个处理器；以及
一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
本发明实施例中，在C-RAN架构下，以BBU为一个单位在信令层搜集系统内各个小区的等效PRB利用率，BBU会根据收集的等效PRB利用率，在本地筛选出待均衡小区，并在待均衡小区和相应的具有CA关系的目标小区之间进行负载均衡，这样，可以有效减少BBU在业务层按照CA关系进行等效PRB利用率交互的消息量，从而有效提升了网络负载均衡算法的性能，降低了系统负荷的同时，也提升了网络质量，进行有效地改善了用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例中C-RAN架构示意图；
图2为本发明实施例中在C-RAN架构下基于CA进行负载均衡流程示意图；
图3为本发明实施例中BBU功能架构示意图。
具体实施方式
为了减少C-RAN下基于载波聚合实现负载均衡的系统负荷，本发明实施例中，各个BBU通过信令层模块来汇总系统内各个小区的等效PRB利用率。
下面结合附图对本发明优选的实施方式作出进一步详细说明。
参阅图1所示，本发明实施例中，在C-RAN架构下，会集合中设置一批BBU，每个BBU包含有信令层(即，HL RMM模块)和业务层(即，L2)，各个BBU之间可能通过集中处理器进行交互，也可以通过X2接口进行交互，后续实施例中，以X2接口为例进行说明。
参阅图2所示，本发明实施例中，在C-RAN架构下，基于CA进行负载均衡的。
步骤200：BBU在信令层将系统内的UE划分为四个集合，其中，第一集合中包含有已配置CA并已激活CA的UE，第二集合包含有已配置CA但未激活CA的UE，第三集合中包含有未配置CA但支持CA的UE，第四集合中包含有不支持CA的UE。
本发明实话例中，一个BBU管辖有多个小区，同一个BBU的不同小区之间，以及不同BBU的小区之间，均可以配置CA关系，UE接入系统后，会以首次接入的小区为服务小区，此时，服务小区对应的BBU中的HL RRM模块，会根据UE的实际状态(如，支持CA)给UE配置用于实现CA的小区集合，也可以称为小区CA关系，BBU之间可以通过X2接口进行通信，因此，每一个BBU均可以了解系统中各个小区的状态，为UE配置了CA小区集合后，理论上，UE可以接入对应的CA小区集合中的每一个小区来进行通信传输，具体在每一次通信传输中使用哪些CA小区可以由BBU调度。
步骤210：BBU在业务层计算出本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，并上报至本地的信令层。
具体的，引入CA特性后，主辅小区的等效物理资源块(physical resource block，PRB)利用率计算公式如下，
下行：
上行：
其中，
NumPRB_d，NumPRB_u分别为下行和上行所有已有承载在一个负荷统计周期内平均每个时间单位(例如帧)内占用的PRB个数；
RSBR_d，RSBR_u分别为下行和上行所有已有承载总的实际服务速率；
Kd和Ku为在负荷统计周期到达时，下行和上行分别还存在的并且有速率要求的承载个数；
分别为一个下行承载和一个上行承载的承载速率要求。下行承载速率要求为授权比特速率(Granted Bit Rate，GBR)速率或者最小比特速率(Minum BitRate，MinBR)速率，上行承载速率要求为GBR速率或PRB速率；
αPcell和αScellk即为主辅小区折合QoS保证速率的比例，αScellk中k指示不同的辅载波。
实际应用中，各个BBU均会在业务层(如，L2)计算自身管辖的各个小区的等效PRB利用率，然后上报给相应的信令层(如，HL RRM模块)，由于各个BBU之间可以通过X2接口进行通信，因此，各个BBU均可以在自身的信令层汇总所有小区的等效PRB利用率。
步骤220：BBU在信令层接收其他各个BBU通过X2接口消息发送的C-RAN架构下其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
进一步地，BBU也会周期性地在信令层(如，HL RRM模块)通过X2接口消息，将自身管辖的各个小区的等效PRB利用率整合后发往其他BBU的业务层，这样，所有BBU的信令层都可以及时获得系统内所有小区的最新的等效PRB利用率，以便进行基于CA的负载均衡。
步骤230：BBU在信令层基于本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，判断本地管辖的各小区中是否存在需要负载均衡的待均衡小区？若是，则执行步骤240；否则，结束当前流程。
实际应用中，BBU中的HL RRM模块会保存一个预设的等效PRB利用率门限值，凡是等效PRB利用率超过上述等效PRB利用率门限值的小区，均可以视为需要进行负载均衡的待均衡小区。
当然，由于BBU在信令层保存有本BBU以及其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，因此，BBU可以迅速获知系统内哪些小区需要进行负载均衡，但BBU只会对本地管辖的小区执行负载均衡操作，其他BBU管辖的小区的等效PRB利用率可以作为参考信息来选取负载均衡时需要的目标小区。
步骤240：BBU在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，确定本地管辖的待均衡小区中的待均衡UE数目，并基于预设的小区CA关系以及其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
具体的，以一个待均衡小区(以下称为小区X)为例，BBU中的HL RRM模块会根据小区X当前的等效PRB利用率和预设的等效PRB利用率门限值之间的差值，以及接入小区X的各个UE的等效PRB利用率(小区X的等效PRB利用率可以视为接入小区X的各个UE的等效PRB利用率之和)。估算需要从小区X移出的UE的数目，称为待均衡UE数目，然后，BBU会根据对应小区X预设的小区CA关系，确定与小区X存在CA关系的其他小区，其中，和小区X存在CA关系的其他小区，可以与小区X同属一个BBU管辖，也可以分属不同BBU管辖；而BBU可以根据本地汇总的本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定与小区X存在CA关系的其他小区当前的等效PRB利用率，并根据确定的其他小区当前的等效PRB利用率，在待均衡小区和目标小区之间调整资源分配比例。
进一步地，除了参考其他小区的等效PRB利用率，还可以结合上述其他小区当前的缓存大小(Buff offset)以及传输性能等等相关参数，来选取适合的目标小区，当然，目标小区的数目可以是一个也可以是多个，BBU可以视具体应用环境而灵活选取，在此不再赘述。
进一步地，本发明实话例中，UE按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡时，可以按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；换言之，将选取目标UE的优选级顺序为：集合A－>集合B－>集合C－>集合D。
与步骤200中提及的第一集合、第二集合、第三集合和第四集合相比，集合A、集合B、集合C和集合D的范围相对缩小，前者是针对C-RAN架构中所有UE而言，而后者针对一个RRU当前处理的具有CA关系的各个小区而言，后者可以从前者中筛选提取，在此不再赘述。
针对属于同一集合的UE，BBU会按照UE的等效PRB利用率从高到低的顺序选取，在此不再赘述。
本发明实施例中，针对在不同集合中选取的目标UE，BBU在目标小区和待均衡小区之间进行负载均衡时，采用的方式不相同，具体如下：
1、若选取对象来自于集合A，则BBU中的HL RRM模块可以按照目标小区的当前负荷值，在第一集合中选择第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE的资源需要的第一负荷量，以及在本地的业务层(如，L2)，按照所述第一负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间(即具有CA关系的小区之间)的资源分配比例；其中，第一数目≤待均衡UE数目。
2、若选取对象来自于集合B，则BBU中的HL RRM模块可以按照目标小区的当前负荷值，在第二集合中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层(如，L2)，针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间(即具有CA关系的小区之间)的资源分配比例；其中，第二数目≤待均衡UE数目。
之所以要进行CA激活，是因为待均衡小区和目标小区之间已配置了CA关系，而待均衡小区中的所述第二数目的目标UE虽然已配置了CA但并未激活CA，因此，在移出这部分UE之前，需要针对目标小区先将这部分UE进行CA激活。
3、若选取对象来自于集合C，则BBU中的HL RRM模块会触发一次CA配置的判断，根据判断结果来选择不同的负载均衡方式，具体的，BBU中的HL RRM模块可以按照目标小区的当前负荷值，在第三集合中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置(即能够对应所述待均衡小区和所述目标小区进行CA配置)的第一部分目标UE和不能够进行CA配置(即不能够对应所述待均衡小区和所述目标小区进行CA配置)的第二部分目标UE；其中，第三数目≤待均衡UE数目；
针对所述第一部分目标UE，BBU中的HL RRM模块会计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层(如，L2)，针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间(即具有CA关系的小区之间)的资源分配比例。
针对所述第二部分目标UE，BBU中的HL RRM模块触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
4、若选取对象来自于集合D，则BBU中的HL RRM模块会按照所述目标小区的当前负荷值，在第四集合中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
基于上述实施例，参阅图3所示，本发明实施例中，BBU至少包括业务层模块30(即，L2模块)和信令层模块31(即，HL RRM模块)，其中，
业务层模块30，用于计算本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，并上报至信令层模块31；
信令层模块31，用于接收本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，并基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目，以及基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，和所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
可选的，在信令层接收其他各个BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率时，所述信令层模块31用于：
在信令层，通过X2接口消息接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
可选的，在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目时，所述信令层模块31用于：
在信令层，将本地管辖的小区的PRB利用率与所述预设的等效PRB利用率门限值进行比较，将等效PRB利用率超过所述等效PRB利用率门限值的小区确定为待均衡小区；
在信令层，按照所述待均衡小区的等效PRB利用率与所述等效PRB利用率门限值的差值，以及接入所述待均衡小区的各个UE对应的等效PRB利用率，确定所述待均衡小区对应的待均衡UE数目。
可选的，在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区时，所述信令层模块31用于：
信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，确定与所述待均衡小区存在CA关系的其他小区；
在信令层，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定所述其他小区当前的等效利用率，并结合所述其他小区当前的缓存大小以及传输性能，从所述其他小区中选取目标小区。
可选的，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡时，所述信令层模块31用于：
按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；
针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块31用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE中选取第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE需要的第一负荷量，以及在本地的业务层，按照所述第一负荷量，调整所述待均衡小区和所述目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块31用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例。
可选的，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块31用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置的第一部分目标UE和不能够进行CA配置的第二部分目标UE；
针对所述第一部分目标UE，计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例；
针对所述第二部分目标UE，触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
可选的，若选取对象是不支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块31用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在不支持CA的UE中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
一种存储介质，存储有用于实现基于多载波聚合的负载均衡的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：
在信令层接收业务层计算的本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，以及在信令层接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率；
在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目；
在信令层基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
一种通信装置，包括一个或多个处理器；以及
一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
综上所述，本发明实施例中，在C－RAN架构下，以BBU为一个单位在信令层搜集系统内各个小区的等效PRB利用率，BBU会根据收集的等效PRB利用率，在本地筛选出待均衡小区，并在待均衡小区和相应的具有CA关系的目标小区之间进行负载均衡，这样，可以有效减少BBU在业务层按照CA关系进行等效PRB利用率交互的消息量，从而有效提升了网络负载均衡算法的性能，降低了系统负荷的同时，也提升了网络质量，进行有效地改善了用户体验。
进一步地，本发明技术方案实现简单，复杂度低，且同时适用于LTE TDD和LTE FDD系统，具有良好的应用前景，同时又不会增加运维成本。
另一方面，本发明实施例中，将系统内按照CA关系划分为四个集合，这样，可以在待均衡小区和目标小区之间进行负荷均衡时，针对不同类型的UE采用不同的负荷均衡方式，即将基于CA的负载均衡和基于切换的负载均衡区分出一个优先级，从而有效避免两种算法之间的冲突；同时，无论系统内哪种类型的UE占多数，都可以选取相适应的方法实现负载均衡。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种基于多载波聚合的负载均衡方法，应用于新型接入网无线框架C-RAN，其特征在于，包括：
室内基带处理单元BBU在信令层接收业务层计算的本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，以及在信令层接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率；
所述BBU在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目；
所述BBU在信令层基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU在信令层接收其他各个BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，包括：
所述BBU在信令层，通过X2接口消息接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目，包括：
所述BBU在信令层，将本地管辖的小区的PRB利用率与所述预设的等效PRB利用率门限值进行比较，将等效PRB利用率超过所述等效PRB利用率门限值的小区确定为待均衡小区；2
所述BBU在信令层，按照所述待均衡小区的等效PRB利用率与所述等效PRB利用率门限值的差值，以及接入所述待均衡小区的各个UE对应的等效PRB利用率，确定所述待均衡小区对应的待均衡UE数目。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述BBU在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，包括：
所述BBU在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，确定与所述待均衡小区存在CA关系的其他小区；
所述BBU在信令层，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定所述其他小区当前的等效利用率，并结合所述其他小区当前的缓存大小以及传输性能，从所述其他小区中选取目标小区。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述BBU选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡，包括：
所述BBU按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；
所述BBU针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE中选取第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE需要的第一负荷量，以及在本地的业务层，按照所述第一负荷量，调整所述待均衡小区和所述目标小区之间的资源分配比例。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置的第一部分目标UE和不能够进行CA配置的第二部分目标UE；
针对所述第一部分目标UE，所述BBU计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例；
针对所述第二部分目标UE，所述BBU触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，若选取对象是不支持CA的UE，则所述BBU选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例，包括：
所述BBU按照所述目标小区的当前负荷值，在不支持CA的UE中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
10.一种基于多载波聚合的负载均衡装置，应用于新型接入网无线框架C-RAN，其特征在于，包括：
业务层模块，用于计算本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，并上报至信令层模块；
信令层模块，用于接收本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，并基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目，以及基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，和所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在信令层接收其他各个BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率时，所述信令层模块用于：
在信令层，通过X2接口消息接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目时，所述信令层模块用于：
在信令层，将本地管辖的小区的PRB利用率与所述预设的等效PRB利用率门限值进行比较，将等效PRB利用率超过所述等效PRB利用率门限值的小区确定为待均衡小区；
在信令层，按照所述待均衡小区的等效PRB利用率与所述等效PRB利用率门限值的差值，以及接入所述待均衡小区的各个UE对应的等效PRB利用率，确定所述待均衡小区对应的待均衡UE数目。
13.如权利要求10、11或12所述的装置，其特征在于，在信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区时，所述信令层模块用于：
信令层，基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，确定与所述待均衡小区存在CA关系的其他小区；
在信令层，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，确定所述其他小区当前的等效利用率，并结合所述其他小区当前的缓存大小以及传输性能，从所述其他小区中选取目标小区。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡时，所述信令层模块用于：
按照设定顺序从所述待均衡小区中，选取符合所述待均衡UE数目的目标UE；所述设定顺序为：对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE、对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE、不支持CA的UE；
针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA并已激活CA的UE中选取第一数目的目标UE，并计算调整所述第一数目的目标UE需要的第一负荷量，以及在本地的业务层，按照所述第一负荷量，调整所述待均衡小区和所述目标小区之间的资源分配比例。
16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区已配置CA但未激活CA的UE中选取第二数目的目标UE，并计算调整所述第二数目的目标UE的资源需要的第二负荷量，以及在本地的业务层针对所述第二数目的目标UE进行CA激活，再按照所述第二负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例。
17.如权利要求14所述的装置，其特征在于，若选取对象是对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在对应所述待均衡小区和所述目标小区未配置CA但支持CA的UE中选取第三数目的目标UE，并将所述第三数目的目标UE划分为能够进行CA配置的第一部分目标UE和不能够进行CA配置的第二部分目标UE；
针对所述第一部分目标UE，计算出调整所述第一部分目标UE的资源需要的第三负荷量，以及在本地的业务层针对所述第一部分目标UE进行CA激活，再按照所述第三负荷量，调整待均衡小区和目标小区之间的资源分配比例；
针对所述第二部分目标UE，触发基于切换的负载均衡流程，将第二部分目标UE切换至相应的目标小区。
18.如权利要求14所述的装置，其特征在于，若选取对象是不支持CA的UE，则选取目标UE，以及针对选取的目标UE，在所述目标小区和所述待均衡小区之间调整资源分配比例时，所述信令层模块用于：
按照所述目标小区的当前负荷值，在不支持CA的UE中选取第四数目的目标UE，并触发基于切换的负载均衡流程，将第四数目的目标UE切换至相应的目标小区。其中，第四数目≤待均衡UE数目。
19.一种存储介质，其特征在于，存储有用于实现基于多载波聚合的负载均衡的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：
在信令层接收业务层计算的本地管辖的各个小区的等效物理资源块PRB利用率，以及在信令层接收其他BBU发送所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率；
在信令层基于预设的等效PRB利用率门限值，从本地管辖的小区中筛选出待均衡小区，以及确定所述待均衡小区中的待均衡UE数目；
在信令层基于对应所述待均衡小区预设的小区多载波聚合CA关系，根据所述本地管辖的各个小区的等效PRB利用率，以及所述其他BBU管辖的各个小区的等效PRB利用率，选取相应的目标小区，并按照所述待均衡UE数目，在所述目标小区和所述待均衡小区之间进行负载均衡。
20.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器；以及
一个或多个计算机可读介质，所述可读介质上存储有指令，所述指令被所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如权利要求1至9中任一项所述的方法。
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