一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，屬于移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括一種在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的負(fù)載均勻分配的方法、根據(jù)各個(gè)基站的負(fù)載情況為各個(gè)基站預(yù)留資源的方法以及優(yōu)化資源分配方法。在本發(fā)明所述方法中，各個(gè)基站的負(fù)載差值將通過(guò)負(fù)載均衡技術(shù)保持在一定的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)基站的負(fù)載均勻分配，而且還考慮到各個(gè)基站相互交換負(fù)載報(bào)告的時(shí)的信令開(kāi)銷，引入SON技術(shù)，即基于當(dāng)前的各個(gè)基站的負(fù)載情況預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)基站為切換的用戶預(yù)留的資源，以保證經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡操作的用戶在切換之后能夠得到較好的服務(wù)，不會(huì)因?yàn)橘Y源不足而引起切換失敗產(chǎn)生掉話，并結(jié)合預(yù)留資源，各個(gè)基站對(duì)可用資源進(jìn)行優(yōu)化分配，使得整個(gè)系統(tǒng)的性能得到較大提升。
【專利說(shuō)明】一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，包括一種在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的負(fù)載均勻分配的方法、根據(jù)各個(gè)基站的負(fù)載情況為各個(gè)基站預(yù)留資源的方法以及優(yōu)化資源分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)化與智能化已經(jīng)成為必然，在LTE-A(LongTime Evolution-Advanced)系統(tǒng)中引入 SON (Self-organization Networking)以降低運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能化，在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)用戶的需求引入低功率節(jié)點(diǎn)，進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量，提高用戶的平均數(shù)據(jù)率。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大，系統(tǒng)模式的不斷增多，必然需要網(wǎng)絡(luò)的自組織管理(自配置、自優(yōu)化、自愈合)。有限的資源成為限制網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素，在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，將各個(gè)小區(qū)的資源都分配給屬于該小區(qū)的用戶使用，從小區(qū)的范圍來(lái)說(shuō)接入各個(gè)小區(qū)的用戶實(shí)現(xiàn)了資源共享，但是從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，并沒(méi)有真正意義上充分利用整個(gè)系統(tǒng)資源，用戶并沒(méi)有貨的最佳服務(wù)質(zhì)量，特別是在各個(gè)小區(qū)的負(fù)載分配不均的情況下。
[0003]由于用戶的到達(dá)和離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)是隨機(jī)的，而且不同用戶的業(yè)務(wù)模式也是不一樣的，因而造成了各個(gè)小區(qū)的負(fù)載情況也是不一樣的，即在某個(gè)時(shí)刻有的小區(qū)接入用戶的數(shù)目很多，造成該小區(qū)擁塞，而有的小區(qū)接入用戶很少甚至處于空閑的狀態(tài)，這些小區(qū)的資源在這個(gè)時(shí)刻就浪費(fèi)掉了，這就造成整個(gè)系統(tǒng)的資源沒(méi)有被充分利用，此時(shí)需要引進(jìn)負(fù)載均衡技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)在解決人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的數(shù)據(jù)率的問(wèn)題上，引入了低功率節(jié)點(diǎn)，而且使用的是傳統(tǒng)的負(fù)載均衡技術(shù)，即在得到各個(gè)小區(qū)的負(fù)載值的前提下，將超載小區(qū)的用戶切換到負(fù)載較低的小區(qū)，來(lái)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。在用戶選擇切換的目標(biāo)小區(qū)時(shí)，是從用戶與基站的關(guān)聯(lián)角度出發(fā)來(lái)選擇目標(biāo)基站，并沒(méi)有將各個(gè)基站的資源利用情況考慮進(jìn)來(lái)，因而可能造成超載基站的用戶在切入到目標(biāo)基站之后，由于目標(biāo)基站的可用資源不多而導(dǎo)致用戶不能及時(shí)得到很好的服務(wù)導(dǎo)致切換失敗產(chǎn)生掉話。
[0005]現(xiàn)有的負(fù)載均衡方法一般只是考慮在小區(qū)超載的情況下使用該技術(shù)，并沒(méi)有真正意義上的實(shí)現(xiàn)各個(gè)小區(qū)負(fù)載的均勻分布，而且在增強(qiáng)型MLB中，沒(méi)有很好的考慮各個(gè)基站實(shí)際交換負(fù)載報(bào)告過(guò)程中的信令開(kāi)銷，也沒(méi)有很好的將資源的利用有效的結(jié)合起來(lái)，而導(dǎo)致用戶的切換失敗導(dǎo)致呼叫中斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，包括一種在異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)小區(qū)的負(fù)載均勻分配的方法、根據(jù)各個(gè)基站的負(fù)載情況為各個(gè)基站預(yù)留資源的方法以及優(yōu)化資源分配方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:[0008]一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，包括以下步驟:1)獲取各個(gè)基站當(dāng)前的負(fù)載信息、資源利用情況、位置信息以及所屬小區(qū)ID和自身ID等信息；2)根據(jù)所獲得的當(dāng)前基站的相關(guān)信息，將各個(gè)小區(qū)中的基站進(jìn)行分組，其中主基站為各個(gè)小區(qū)的宏
基站
[0009](MBSs)，即覆蓋整個(gè)小區(qū)的基站，從基站為各個(gè)小區(qū)的小基站，即為了提升小區(qū)的覆蓋范圍、容量等性能指標(biāo)引入的低功率節(jié)點(diǎn)，這里都用家庭基站(HeNBs)表示；3)根據(jù)所述的各個(gè)小區(qū)基站的分組信息，在各個(gè)小區(qū)的MBSs下建立信息存儲(chǔ)模塊，稱之為MBS_List ;4)根據(jù)所述的MBS_List，MBS將會(huì)利用RM-PDU流程和相鄰小區(qū)的MBSs交換相關(guān)信息；5)根據(jù)所交互的各個(gè)基站的相關(guān)信息，利用各個(gè)小區(qū)的負(fù)載差將各個(gè)小區(qū)的負(fù)載均勻分配；6)根據(jù)獲得的相對(duì)的最大負(fù)載差算法，獲得目標(biāo)基站的ID (包括小區(qū)ID和自身ID)，將高負(fù)載小區(qū)的用戶切換到低負(fù)載小區(qū)進(jìn)行服務(wù)；7)根據(jù)所述的用戶進(jìn)行切換之后，以及當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率，預(yù)測(cè)各個(gè)基站所需要保留的資源，以防止用戶在切換操作過(guò)程中因?yàn)樗栀Y源不夠而不能得到即時(shí)服務(wù)產(chǎn)生掉話；8)根據(jù)預(yù)測(cè)的各個(gè)基站的資源預(yù)留情況，在進(jìn)行負(fù)載均衡操作之后對(duì)各個(gè)基站的資源進(jìn)行最優(yōu)分配，以使用戶的平均速率達(dá)到最佳狀態(tài)；9)根據(jù)所述的資源預(yù)留以及負(fù)載均衡操作，將各個(gè)MBSs下的MBS_List進(jìn)行相應(yīng)的更新。
[0010]進(jìn)一步，步驟3)具體包括:查詢各個(gè)基站的小區(qū)ID號(hào)，將小區(qū)號(hào)相同的基站分為一組；根據(jù)所獲得的組信息，得到組內(nèi)基站的總數(shù)；根據(jù)各個(gè)小組基站的數(shù)目，分為兩種分組情況:在組內(nèi)成員數(shù)目不多的情況下，將小區(qū)內(nèi)的MBS設(shè)置為主基站，其他的基站都設(shè)置為從基站，在組內(nèi)成員數(shù)目較多的情況下，仍然將小區(qū)內(nèi)的MBS設(shè)置為主基站，此時(shí)還需要在該組內(nèi)設(shè)置若干個(gè)次主基站，剩下的基站就為從基站；根據(jù)所述兩種分組信息，獲取相關(guān)信息流程是不一樣的:在組內(nèi)基站數(shù)目較少的情況下，從基站將自己的相關(guān)信息直接發(fā)送給主基站，并存儲(chǔ)在主基站的MBS_List里,在組內(nèi)基站數(shù)目較多的情況下，從基站是將它們的相關(guān)信息先發(fā)送給次主基站，然后由次主基站收集完從基站的信息之后加上自己的信息一起發(fā)送給主基站，存儲(chǔ)在MBS_List里。
[0011]進(jìn)一步，步驟4)具體包括:獲取各個(gè)小區(qū)主基站MBS的MBS_List表；通過(guò)RM-PDU流程將MBS_List發(fā)送給相鄰小區(qū)的MBSs，同時(shí)也獲取相鄰小區(qū)的MBS_List表；將獲取的相鄰小區(qū)的相關(guān)信息都存儲(chǔ)在MBS的信息收集模塊中。
[0012]進(jìn)一步，步驟5)具體包括:查詢MBS的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站的負(fù)載信息；根據(jù)獲得各個(gè)基站的負(fù)載信息，將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行比較；根據(jù)獲得的比較結(jié)果，將一個(gè)基站的負(fù)載值與另一個(gè)基站的負(fù)載值相減，并將該值與預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)切換機(jī)制的負(fù)載差值相比較，如果超過(guò)預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值，那么切換機(jī)制被激活，負(fù)載值較高的基站的用戶被切換到負(fù)載值較低基站；將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得各個(gè)小區(qū)的負(fù)載差異保持在一定的值內(nèi)，從而達(dá)到負(fù)載的均勻分配。
[0013]進(jìn)一步，所述將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行比較，具體包括:獲取各小區(qū)MBS的MBS_List列表，查詢本小區(qū)內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載信息；根據(jù)LTE-A系統(tǒng)中引入的低功率節(jié)點(diǎn)的特性，小區(qū)內(nèi)的各個(gè)層次的基站覆蓋范圍不一樣，因而負(fù)載閾值也是不一樣的，這使得小區(qū)的負(fù)載差值的差距比較大；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值以及不同類型基站的發(fā)射功率大小，動(dòng)態(tài)引入調(diào)整因子，對(duì)低功率節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，注意各小區(qū)的MBS的負(fù)載調(diào)整因子設(shè)置為I;將所述的各個(gè)基站經(jīng)過(guò)調(diào)整因子調(diào)整之后的負(fù)載信息進(jìn)行比較，首先比較組內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載情況，如果其中有一個(gè)基站的負(fù)載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)另一個(gè)基站的負(fù)載值或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他多個(gè)組內(nèi)成員的負(fù)載值，此時(shí)該小區(qū)的負(fù)載分配是不均勻的，需要出發(fā)負(fù)載均衡機(jī)制，如果組內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載值差值都在預(yù)先設(shè)置的負(fù)載值差值之內(nèi)，那么該小區(qū)的負(fù)載分配均勻的；根據(jù)所述的負(fù)載分配均勻的情況下，進(jìn)一步經(jīng)過(guò)負(fù)載報(bào)告信息獲取的相鄰小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載情況；將本小區(qū)的基站的負(fù)載信息與相鄰小區(qū)的負(fù)載信息進(jìn)行比較，同理按照上述的方法進(jìn)行調(diào)整；根據(jù)所述的比較方法以及負(fù)載均衡操作機(jī)制觸發(fā)的條件，使得相鄰小區(qū)的負(fù)載情況差值在控制的范圍內(nèi)。
[0014]進(jìn)一步，步驟4)中所述RM-PDU流程包括:獲取MBS收集的負(fù)載信息，根據(jù)RIM-PDU流程進(jìn)行負(fù)載交換；各個(gè)基站都建立X2接口，從基站在獲取本組內(nèi)基站的負(fù)載信息時(shí)，直接向主基站發(fā)送負(fù)載請(qǐng)求消息，從基站需要獲取相鄰小區(qū)各個(gè)基站的負(fù)載信息時(shí)，需要由主基站向相鄰小區(qū)的主基站發(fā)送負(fù)載請(qǐng)求消息，再經(jīng)過(guò)X2接口發(fā)送給從基站；在進(jìn)行負(fù)載交換的過(guò)程中，每次發(fā)送或接收負(fù)載報(bào)告都需要經(jīng)過(guò)RNC-SGSN-MME-eNB路由。
[0015]進(jìn)一步，在步驟6)中，根據(jù)獲得的相對(duì)的最大負(fù)載差算法，包括:查詢各個(gè)組的主基站MBS下的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站的負(fù)載信息；將獲取的負(fù)載信息引入調(diào)整因子，對(duì)不同類型基站的負(fù)載值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；將調(diào)整后的各個(gè)基站的負(fù)載值兩兩相減，并將所減的值與預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值門限進(jìn)行比較；根據(jù)比較的結(jié)果判斷各組的高負(fù)載基站以及低負(fù)載基站，首先選擇組內(nèi)負(fù)載差值最大的兩個(gè)基站進(jìn)行負(fù)載切換，在切換過(guò)后再進(jìn)行比較，按照負(fù)載差值最大的原則進(jìn)行切換操作，直到負(fù)載分配均衡。
[0016]進(jìn)一步，步驟7)具體包括:查詢存儲(chǔ)在MBS信息收集模塊下的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站更新后的負(fù)載信息，計(jì)算各個(gè)基站的切換負(fù)載值；獲取各個(gè)基站當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率，根據(jù)各個(gè)基站的信息收集模塊存儲(chǔ)的歷史切換負(fù)載值以及切換負(fù)載值，利用線性加權(quán)學(xué)習(xí)算法進(jìn)行預(yù)測(cè)；將計(jì)算出來(lái)的函數(shù)值作為下一周期的各個(gè)基站為切換呼叫預(yù)留的資源，一般而言，各個(gè)基站的資源是固定的。
[0017]進(jìn)一步，在步驟8)中，在進(jìn)行負(fù)載均衡操作之后對(duì)各個(gè)基站的資源進(jìn)行最優(yōu)分配具體包括:根據(jù)所獲得各個(gè)基站的預(yù)留資源的數(shù)目，計(jì)算得到各個(gè)基站的可用資源；獲取各個(gè)基站需要服務(wù)的用戶屬性，將各個(gè)基站的資源進(jìn)行優(yōu)化分級(jí)分配；根據(jù)獲得用戶的屬性的不同，屬于本地基站的用戶可以使用該基站的所有資源，而通過(guò)切換操作的用戶只能使用各個(gè)基站預(yù)留的資源，這樣可以使得本地用戶獲得較好的服務(wù)質(zhì)量。
[0018]本發(fā)明的有益效果在于:各個(gè)基站的負(fù)載差值將通過(guò)負(fù)載均衡技術(shù)保持在一定的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)基站的負(fù)載均勻分配，而且還考慮到各個(gè)基站相互交換負(fù)載報(bào)告的時(shí)的信令開(kāi)銷，從運(yùn)營(yíng)的角度出發(fā)，引入SON技術(shù)，即基于當(dāng)前的各個(gè)基站的負(fù)載情況預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)基站為切換的用戶預(yù)留的資源，以保證經(jīng)過(guò)負(fù)載均衡操作的用戶在切換之后能夠得到較好的服務(wù)，不會(huì)因?yàn)橘Y源不足而引起切換失敗產(chǎn)生掉話，并結(jié)合預(yù)留資源各個(gè)基站對(duì)可用資源進(jìn)行優(yōu)化分配，使得整個(gè)系統(tǒng)的性能得到較大提升，也使用戶得到較高的服務(wù)質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
[0020]圖1為L(zhǎng)TE-A異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為經(jīng)由RIM信令交換負(fù)載信息示意圖，其中圖a為原始的基站之間交換負(fù)載報(bào)告示意圖，圖b為減少信令開(kāi)銷的增強(qiáng)型負(fù)載報(bào)告示意圖；
[0022]圖3為基站交換負(fù)載報(bào)告信令流程圖；
[0023]圖4為減少信令開(kāi)銷的增強(qiáng)型負(fù)載報(bào)告信令流程圖；
[0024]圖5為小區(qū)內(nèi)均勻分配各個(gè)基站的流程圖；
[0025]圖6為宏小區(qū)間均勻分配各個(gè)基站的流程圖；
[0026]圖7為負(fù)載均衡機(jī)制流程圖；
[0027]圖8為負(fù)載均衡操作過(guò)程中接入模式改變流程圖；
[0028]圖9為進(jìn)行切換操作的信令流程示意圖；
[0029]圖10為SON技術(shù)的系統(tǒng)框圖；
[0030]圖11為基于負(fù)載變化對(duì)各個(gè)基站預(yù)留資源的流程圖；
[0031]圖12為預(yù)測(cè)各個(gè)基站的預(yù)留資源算法流程圖；
[0032]圖13為根據(jù)各個(gè)基站預(yù)留資源的優(yōu)化資源分配流程圖；
[0033]圖14為整個(gè)系統(tǒng)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]本發(fā)明提供了一種異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的增強(qiáng)型移動(dòng)負(fù)載均衡(MLB)的方法及裝置，其中增強(qiáng)型主要體現(xiàn)在減少各個(gè)節(jié)點(diǎn)在交換負(fù)載報(bào)告過(guò)程中的信令開(kāi)銷，并引入SON技術(shù)中的智能算法為各個(gè)基站預(yù)留資源，以降低用戶切換過(guò)程中的掉話率，是一種優(yōu)化全網(wǎng)性能的方法，圖14為整個(gè)系統(tǒng)的流程圖。為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0035]為了實(shí)施本發(fā)明，首先需要為整個(gè)過(guò)程設(shè)計(jì)一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，作為該方法及裝置實(shí)施的場(chǎng)景，參見(jiàn)圖1，圖1為L(zhǎng)TE-A異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，在本發(fā)明實(shí)施例中，引入的低功率節(jié)點(diǎn)主要有picocell (微蜂窩)、femtocell (微微蜂窩)、relay (中繼節(jié)點(diǎn))以及熱點(diǎn)wifi，而且這些低功率節(jié)點(diǎn)都位于MBS (宏基站)的覆蓋范圍內(nèi)，其他相鄰小區(qū)的部署情況與圖1基本相同，除了 femtocell可以根據(jù)用戶的需求由用戶自己部署，具有相對(duì)的隨機(jī)性，其他的節(jié)點(diǎn)都是由運(yùn)營(yíng)商部署。其次需要在每個(gè)小區(qū)的MBS中添加節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息收集模塊，收集本小區(qū)的所有節(jié)點(diǎn)以及相鄰小區(qū)的負(fù)載以及資源利用信息；還需要在各個(gè)節(jié)點(diǎn)添加UE狀態(tài)信息收集模塊，收集與各個(gè)節(jié)點(diǎn)初始接入用戶的位置信息、運(yùn)動(dòng)情況、業(yè)務(wù)模型；在183中，還需要添加目標(biāo)基站篩選模塊，即根據(jù)各個(gè)小區(qū)的負(fù)載差值維持在一定的范圍的原則進(jìn)行相應(yīng)的篩選。
[0036]參見(jiàn)圖2，圖2為經(jīng)由RM信令交換負(fù)載信息示意圖，其中圖a為原始的基站之間交換負(fù)載報(bào)告示意圖，圖b為減少信令開(kāi)銷的增強(qiáng)型負(fù)載報(bào)告示意圖。在當(dāng)前機(jī)制下，都是通過(guò)RM-PDU流程進(jìn)行負(fù)載交換，如a中所示，每一個(gè)負(fù)載信息都需要經(jīng)過(guò)RNC-SGSN-MME-eNB路由，會(huì)花費(fèi)大量的Iu/Sl信令開(kāi)銷，因而本發(fā)明提出了如圖b所示的負(fù)載信息交換過(guò)程。其中MME (管理運(yùn)營(yíng)維護(hù)實(shí)體)與SGSN (Serving GPRSSupport Node)構(gòu)成CN (Core Network,核心網(wǎng))，RNC (無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器)連接小區(qū)以外節(jié)點(diǎn),這里主要是連接相鄰小區(qū)的MBSs。
[0037]參見(jiàn)圖3，圖3為基站交換負(fù)載報(bào)告信令流程圖。
[0038]步驟301:小區(qū)中的各個(gè)基站請(qǐng)求獲取其他基站的負(fù)載信息，包括本小區(qū)的所有基站以及相鄰宏小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載信息，根據(jù)圖2a中的RIM示意圖初始化RIM過(guò)程。
[0039]步驟302:各個(gè)基站直接向本小區(qū)的MME發(fā)送狀態(tài)請(qǐng)求消息，該消息中包括源基站ID，源基站的所屬小區(qū)ID，目標(biāo)基站的ID，目標(biāo)所屬小區(qū)ID以及報(bào)告級(jí)別等信息。
[0040]步驟303:CN需要對(duì)各個(gè)基站發(fā)送的狀態(tài)請(qǐng)求消息進(jìn)行處理，解讀狀態(tài)請(qǐng)求消息內(nèi)容，主要是獲取路由信息以及請(qǐng)求獲取目標(biāo)基站的負(fù)載信息和資源利用情況，這就會(huì)帶來(lái)一定信息時(shí)延。
[0041 ] 步驟304 =SGSN將解讀的信息直接轉(zhuǎn)發(fā)給RNC。
[0042]步驟305:RNC根據(jù)解讀的狀態(tài)請(qǐng)求消息，獲取目標(biāo)基站的ID以及目標(biāo)基站的所屬小區(qū)ID，根據(jù)獲得的路由信息找到目的基站，將目標(biāo)基站的負(fù)載信息以及資源利用情況存放在狀態(tài)報(bào)告信息中，并將狀態(tài)報(bào)告消息發(fā)送給SGSN。
[0043]步驟306:CN需要對(duì)獲取的狀態(tài)報(bào)告消息進(jìn)行數(shù)據(jù)包分組處理，對(duì)其中的地址信息進(jìn)行相應(yīng)的解讀，此時(shí)也會(huì)造成一定的信息時(shí)延。
[0044]步驟307: MME將獲取的狀態(tài)報(bào)告消息直接轉(zhuǎn)發(fā)源基站。
[0045]步驟308:各個(gè)基站將獲取的其他基站的負(fù)載信息和資源利用情況存儲(chǔ)在各自的信息收集模塊中。
[0046]從圖3描述的基站交換負(fù)載信息的一般信令流程圖可知，如果小區(qū)中的基站數(shù)目較多，特別是在5G系統(tǒng)中的高密度小蜂窩部署場(chǎng)景的情形下，會(huì)帶來(lái)大量的信令開(kāi)銷，而且從圖3中不難看出不斷在MME-SGSN之間傳輸相同的信令，即當(dāng)某個(gè)小區(qū)的基站向其他宏小區(qū)的一個(gè)基站請(qǐng)求負(fù)載報(bào)告時(shí)，除了源基站的地址信息不同之外，其他的信息都是相同的，因此，為了減少RIM-PDU的傳輸次數(shù)，即減少相應(yīng)的信令開(kāi)銷，采用分組法進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)的信令流程參見(jiàn)圖4。
[0047]圖4為減少信令開(kāi)銷的增強(qiáng)型負(fù)載報(bào)告信令流程圖。
[0048]步驟401:初始化RM流程，此時(shí)將每個(gè)小區(qū)的各個(gè)基站設(shè)置為一個(gè)組，其中MBS為每個(gè)組的主基站，其他的基站為從基站，由主基站請(qǐng)求獲取相鄰宏小區(qū)的負(fù)載信息。
[0049]步驟402:主基站MBS向CN發(fā)送相鄰宏小區(qū)各個(gè)基站的狀態(tài)請(qǐng)求消息，其中包括相鄰小區(qū)ID，負(fù)載報(bào)告請(qǐng)求，資源使用情況信息，以及目標(biāo)基站的地址信息。其中CN包括圖3中的MME以及SGSN。
[0050]步驟403:在CN接收到源MBS發(fā)送的狀態(tài)請(qǐng)求信息時(shí)，對(duì)該消息進(jìn)行相應(yīng)的解讀，
獲取路由信息。
[0051]步驟404:在CN解讀完?duì)顟B(tài)請(qǐng)求信息后，根據(jù)獲取的路由信息通過(guò)RNC尋找到目標(biāo)小區(qū)，獲取其覆蓋范圍下各個(gè)基站的負(fù)載信息，資源利用情況等信息，并將這些信息通過(guò)狀態(tài)報(bào)告消息發(fā)送給CN。
[0052]步驟405:當(dāng)CN接收到狀態(tài)報(bào)告消息之后，進(jìn)行相應(yīng)的解讀，即對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分組處理，再次根據(jù)數(shù)據(jù)包的頭部信息獲取相關(guān)路由信息，最后將處理完的狀態(tài)報(bào)告消息進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0053]步驟406:在主基站MBS獲取相鄰宏小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載信息之后，他需要獲取本小區(qū)的從基站的負(fù)載信息，此時(shí)將不再需要經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)，直接向其從基站發(fā)送狀態(tài)請(qǐng)求消息。
[0054]步驟407:從基站在接收到主基站發(fā)送的狀態(tài)請(qǐng)求消息之后，將其進(jìn)行解讀。
[0055]步驟408:從基站根據(jù)其解讀的狀態(tài)請(qǐng)求消息的內(nèi)容，向主基站發(fā)送相關(guān)的狀態(tài)報(bào)告消息。
[0056]步驟409:主基站MBS通過(guò)CN與RAN獲取的相鄰宏小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載信息以及資源利用情況信息以及獲取的組內(nèi)從基站的負(fù)載信息和資源利用情況信息存儲(chǔ)到信息收集模塊中，并根據(jù)這些信息建立MBS_List列表。
[0057]步驟410:當(dāng)主基站MBS將所有相關(guān)的/[目息收集完成之后,此時(shí)需要考慮從基站獲取相鄰宏小區(qū)各個(gè)基站的相關(guān)信息以及獲取本小區(qū)其他基站的相關(guān)信息，為了避免重復(fù)傳輸相同的負(fù)載報(bào)告，即多次使用RIM-PDU流程，通過(guò)分組操作從基站直接向主基站發(fā)送狀態(tài)請(qǐng)求息。
[0058]步驟411:需要獲取其他基站信息的從基站向主基站發(fā)送狀態(tài)請(qǐng)求消息。
[0059]步驟412:主基站在接收狀態(tài)請(qǐng)求消息之后，首先判斷該基站請(qǐng)求獲取相關(guān)信息的目標(biāo)基站是否屬于自己MBS_List列表內(nèi)的基站，如果是，則直接查詢MBS_List列表，將狀態(tài)請(qǐng)求消息發(fā)送給發(fā)送請(qǐng)求的從基站，如果不是，則重復(fù)步驟401?步驟405獲取目標(biāo)基站的相關(guān)信息。
[0060]步驟413:主基站根據(jù)從基站發(fā)送的狀態(tài)請(qǐng)求消息，獲取從基站所需的相關(guān)信息之后，將相應(yīng)的信息通過(guò)狀態(tài)報(bào)告消息的形式發(fā)送給從基站。
[0061]步驟414:由于用戶是隨時(shí)進(jìn)入或者離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)的，而且用戶的業(yè)務(wù)模式也是隨時(shí)變化的，這就使得整個(gè)系統(tǒng)中的各個(gè)基站的負(fù)載信息以及資源利用情況都是實(shí)時(shí)變化的，此時(shí)就需要考慮基站相關(guān)信息變化的情況，RAN模塊需要對(duì)負(fù)載信息以及資源利用情況發(fā)生變化的相鄰宏小區(qū)的基站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)收集。
[0062]步驟415 =RAN模塊將生變化的各個(gè)基站的相關(guān)信息發(fā)送給CN。
[0063]步驟416:CN在接收到RAN發(fā)送的發(fā)生變化的基站的狀態(tài)信息之后，將這些信息進(jìn)行解讀，然后根據(jù)MBS的地址信息確認(rèn)相關(guān)路由，轉(zhuǎn)發(fā)更新的狀態(tài)報(bào)告消息，當(dāng)MBS接收到更新的狀態(tài)報(bào)告消息時(shí)，對(duì)其MBS_List列表中存儲(chǔ)的信息進(jìn)行相應(yīng)的更新。
[0064]注意，當(dāng)分組時(shí)從基站的數(shù)目越多，節(jié)省的信令開(kāi)銷將越大，由于在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中從基站是動(dòng)態(tài)變化的，假設(shè)某個(gè)組的從基站的數(shù)目為Nmb,那么所需要的RIM-PDU的次數(shù)將減少到1N_。
[0065]參見(jiàn)圖5，圖5為小區(qū)內(nèi)均勻分配各個(gè)基站的流程圖。
[0066]步驟501:根據(jù)圖4可知，為了減少各個(gè)基站在交換負(fù)載報(bào)告過(guò)程中的信令開(kāi)銷，對(duì)各個(gè)小區(qū)的基站進(jìn)行分組處理，即將各個(gè)小區(qū)的MBS設(shè)置為每個(gè)組的主基站，其他基站為從基站。
[0067]其中各個(gè)小區(qū)的MBS將其獲取的相關(guān)信息都存儲(chǔ)在其MBS_List列表中，MBSs通過(guò)查詢其MBS_List列表，獲取與之具有相同小區(qū)ID號(hào)的基站信息，即獲取各個(gè)小區(qū)的MBS從基站的相關(guān)信息。
[0068]步驟502:根據(jù)圖1可知，每個(gè)宏小區(qū)中只有一個(gè)MBS，其余的都是不同類型的低功率節(jié)點(diǎn)，因此各個(gè)節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍不一樣，導(dǎo)致各個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載閾值差別很大，即低功率節(jié)點(diǎn)可能在負(fù)載值較少的情況下已經(jīng)達(dá)到飽和，而宏節(jié)點(diǎn)的負(fù)載值盡管比較大，但是還沒(méi)有達(dá)到飽和狀態(tài)，因此需要引入調(diào)整因子，對(duì)不同類型的基站的負(fù)載信息進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
[0069]步驟503:將與MBS同組的其他基站的負(fù)載值進(jìn)行調(diào)整之后，兩兩相減。
[0070]步驟504:將步驟503獲得結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值門限Λ P進(jìn)行比較，其中i表不小區(qū)ID，j和k表不小區(qū)內(nèi)基站ID。
[0071]步驟505:根據(jù)步驟504的比較結(jié)果進(jìn)行判斷，如果本小區(qū)內(nèi)有有一個(gè)基站的負(fù)載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或小于一個(gè)或多個(gè)基站的負(fù)載值，那么該小區(qū)內(nèi)的負(fù)載分配是不均勻的，則需要進(jìn)行小區(qū)內(nèi)負(fù)載均衡機(jī)制，即將高負(fù)載基站的用戶切換到低負(fù)載基站進(jìn)行服務(wù)；如果各個(gè)基站的負(fù)載差值都維持在一定的范圍內(nèi)，那么說(shuō)明該小區(qū)內(nèi)的負(fù)載分配均勻，不需要進(jìn)行小區(qū)內(nèi)負(fù)載均衡操作，但是不能排除某個(gè)小區(qū)的所有基站都處于較高負(fù)載情況，此時(shí)該小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載差值同樣能維持在預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，但是由于整個(gè)小區(qū)的負(fù)載值較高，使得小區(qū)內(nèi)用戶的可用資源不夠，最終導(dǎo)致該小區(qū)的QoS值不高，因此還需要進(jìn)一步分析，可參考圖6。
[0072]圖6為宏小區(qū)間均勻分配各個(gè)基站的流程圖。
[0073]步驟601:基本思路同步驟501，只不過(guò)篩選的基站不再是與MBS同組的從基站，而是除從基站之外的其他基站的相關(guān)信息。
[0074]步驟602:同樣是根據(jù)基站類型的不同引入調(diào)整因子，對(duì)存儲(chǔ)在MBS_List列表下基站的負(fù)載息進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
[0075]步驟603:經(jīng)過(guò)圖5所示的步驟之后，在已經(jīng)判斷本小區(qū)各個(gè)基站的負(fù)載差值維持在控制范圍內(nèi)，即已實(shí)現(xiàn)負(fù)載的均勻分配，此時(shí)將MBS的負(fù)載信息作為參照，將MBS的負(fù)載值與其他小區(qū)的各個(gè)基站作比較，注意，此時(shí)應(yīng)該以小組的形式一組一組的進(jìn)行比較。
[0076]步驟604:將步驟603獲得的結(jié)果與預(yù)先設(shè)置好的門限值進(jìn)行比較，其中1、j表示小區(qū)ID，0表示MBS的ID，k表示其他基站的ID，因?yàn)槭桥袛嘈^(qū)間的負(fù)載是否分配均勻，因此需要i古j。
[0077]步驟605:即根據(jù)步驟604的結(jié)果進(jìn)行判斷，如果已經(jīng)達(dá)到宏小區(qū)內(nèi)負(fù)載分配均勻的宏小區(qū)，其主基站的負(fù)載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于或者小于其他組一個(gè)或者多個(gè)基站的負(fù)載值，那么則判斷各個(gè)宏小區(qū)的負(fù)載分配不均，需要觸發(fā)宏小區(qū)間的負(fù)載均衡機(jī)制；如果其比較值仍然在設(shè)置的預(yù)定范圍之內(nèi)，則說(shuō)明各個(gè)宏小區(qū)之間的負(fù)載已經(jīng)均勻分配，即不需要用戶進(jìn)行小區(qū)間切換的負(fù)載均衡操作。下面介紹負(fù)載均衡機(jī)制流程，參見(jiàn)圖7。
[0078]圖7為負(fù)載均衡機(jī)制流程圖。
[0079]步驟701:各個(gè)組的基站周期性的向該組的主基站MBS發(fā)送狀態(tài)報(bào)告消息，主基站MBS將根據(jù)狀態(tài)報(bào)告信息的內(nèi)容相應(yīng)更新其MBS_List列表，以便各個(gè)基站交換相關(guān)信息，獲取其他基站的負(fù)載信息。
[0080]步驟702:主基站MBS根據(jù)存儲(chǔ)在其信息收集模塊的MBS_List列表的內(nèi)容，按照?qǐng)D5所示的流程，首先判斷主基站MBS所在宏小區(qū)內(nèi)的各個(gè)基站的負(fù)載分配是否均勻，如果是，則進(jìn)入步驟703，如果否，則進(jìn)入步驟704。
[0081]步驟703:在判斷組內(nèi)的各個(gè)基站的負(fù)載分配均勻的前提下，根據(jù)圖6所示的流程進(jìn)一步判斷是否各個(gè)組之間的基站的負(fù)載分配均勻，如果是，即各個(gè)組的基站的負(fù)載差值都在預(yù)先設(shè)置的范圍之內(nèi)，那么各個(gè)基站的用戶將不進(jìn)行負(fù)載信息的任何基于切換操作，各個(gè)用戶都是由最初所屬的基站服務(wù)；如果否，則進(jìn)一步比較本組基站的負(fù)載與其他組基站的負(fù)載，如果本組的MBS的負(fù)載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)相鄰小區(qū)MBS的負(fù)載值，則需要將本組各個(gè)基站的用戶業(yè)務(wù)按照調(diào)整因子進(jìn)行縮放以后切換到其他組的各個(gè)基站下服務(wù)，否則，則將其他組的用戶業(yè)務(wù)切換到本組的各個(gè)基站下進(jìn)行服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)宏小區(qū)的負(fù)載均勻分配。
[0082]步驟704:在判斷組內(nèi)的各個(gè)基站的負(fù)載分配不均的前提下，即組內(nèi)成員的負(fù)載差值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)預(yù)先設(shè)定的門限值，有的基站處于超負(fù)載而有的基站處于低負(fù)載甚至是空閑狀態(tài)，此時(shí)需要計(jì)算各個(gè)基站的負(fù)載差值，篩選出負(fù)載差值最大的一對(duì)基站進(jìn)行切換操作，在完成切換操作之后對(duì)基站的負(fù)載值進(jìn)行更新，再次計(jì)算各個(gè)基站的負(fù)載差值，直到實(shí)現(xiàn)各個(gè)基站的負(fù)載分配均勻。
[0083]在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，部署的基站的類型是不一樣的，而且也考慮到用戶在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行切換，那么此時(shí)需要考慮源基站與目標(biāo)基站或者源系統(tǒng)(E-UTRAN或者UTRAN)與目標(biāo)系統(tǒng)(E-UTRAN或者UTRAN)之間的接入模式問(wèn)題，而在負(fù)載均衡機(jī)制中接入模式的改變流程參見(jiàn)圖8。
[0084]圖8為負(fù)載均衡操作過(guò)程中接入模式改變流程圖。
[0085]步驟801:查詢各個(gè)宏小區(qū)主基站MBS信息收集模塊中的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站的當(dāng)前的負(fù)載信息。
[0086]步驟802:根據(jù)獲取的各個(gè)基站當(dāng)前的負(fù)載值，計(jì)算各個(gè)基站之間的負(fù)載差值，存儲(chǔ)在負(fù)載差值容器內(nèi)。
[0087]步驟803:從負(fù)載容器差值容器篩選出與MBS同組的其他從基站的負(fù)載差值，根據(jù)圖5所示的流程圖判斷是否需要采取組內(nèi)切換操作，再根據(jù)圖6所示的流程圖判斷是否需要采取組間切換操作，即判斷以該MBS為主基站的小組內(nèi)用戶，是否需要進(jìn)行負(fù)載均衡操作。如果是(不管是需要小組內(nèi)切換操作還是小組間切換操作)，用戶都需要從源基站切換到目標(biāo)基站，此時(shí)進(jìn)行切換操作的接入模式將改為混合式接入模式，因?yàn)椴煌愋偷幕镜慕尤肽Ｊ绞遣灰粯拥?，以此?lái)區(qū)分用戶最初從屬的基站；如果否，那么各個(gè)基站的用戶仍然有源基站進(jìn)行服務(wù)，此時(shí)各個(gè)基站的接入模式為自己特有的接入模式，不進(jìn)行任何變化。
[0088]當(dāng)高負(fù)載基站的用戶切換到低負(fù)載基站時(shí)，具體的信令流程參見(jiàn)圖9。
[0089]圖9為進(jìn)行切換操作的信令流程示意圖。
[0090]步驟901:根據(jù)計(jì)算的負(fù)載差值，確認(rèn)高負(fù)載基站，并根據(jù)為每個(gè)搞負(fù)載基站選擇與其負(fù)載差值最大的低負(fù)載基站作為其所屬用戶切換的目標(biāo)基站，并向目標(biāo)基站發(fā)送切換請(qǐng)求消息。
[0091]步驟902:目標(biāo)基站接收到切換請(qǐng)求消息后，向源基站發(fā)送允許切換請(qǐng)求消息。
[0092]步驟903:源基站確認(rèn)目標(biāo)基站發(fā)送的確認(rèn)彳目息，即源基站知道目標(biāo)基站允許其覆蓋用戶切換。
[0093]步驟904:源基站根據(jù)計(jì)算的與目標(biāo)基站負(fù)載差值，采用折中算法，計(jì)算出需要切換的用戶數(shù)目，并選好需要進(jìn)行切換操作的用戶，向他們發(fā)送切換命令。
[0094]步驟905:用戶在接收到切換命令之后對(duì)其進(jìn)行解讀，從消息中獲取目標(biāo)基站所屬小區(qū)ID以及自身ID。
[0095]步驟906:用戶根據(jù)解讀的目標(biāo)基站的地址信息，向目標(biāo)基站發(fā)送請(qǐng)求接入消息。[0096]步驟907:目標(biāo)基站接收用戶的請(qǐng)求接入命令之后，打開(kāi)接入模式，此時(shí)從單獨(dú)的接入模式更改為混合接入模式，從而允許用戶接入。
[0097]在本發(fā)明中，引入了 SON技術(shù)預(yù)測(cè)各個(gè)基站的預(yù)留資源，具體框架結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖10。
[0098]圖10為SON技術(shù)的系統(tǒng)框圖。
[0099]步驟1001:自組織網(wǎng)絡(luò)的管理實(shí)體主要在0&M (Operation and Maintenance)功能模塊中，首先需要感知各個(gè)用戶的QoS參數(shù)以及各個(gè)基站的負(fù)載值，QoS參數(shù)值反應(yīng)了用戶的服務(wù)質(zhì)量，即包括用戶的數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾室约胺?wù)基站為用戶提供的可用資源；負(fù)載參數(shù)主要涉及用戶傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)模型，因?yàn)椴煌臉I(yè)務(wù)所需要的資源是不一樣的，而且超負(fù)載的基站會(huì)因?yàn)橘Y源利用狀態(tài)已達(dá)飽和而處于擁塞甚至癱瘓狀態(tài)。
[0100]步驟1002:對(duì)感知的參數(shù)進(jìn)行推理學(xué)習(xí)，該步驟主要是一些智能的學(xué)習(xí)算法以及精確的評(píng)估算法。
[0101]步驟1003:通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的推理學(xué)習(xí)，利用評(píng)估算法對(duì)所感知的QoS參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
[0102]步驟1004:將評(píng)估的結(jié)果與預(yù)先設(shè)置的QoS門限gamma O作比較，如果感知的參數(shù)低于門限值，那么網(wǎng)絡(luò)性能變差，進(jìn)入步驟805;如果感知的參數(shù)值高于門限值，那么維持原來(lái)的配置參數(shù)，進(jìn)入步驟801。
[0103]步驟1005:在判斷網(wǎng)絡(luò)性能變差的前提下，需要根據(jù)存儲(chǔ)在信息收集模塊的歷史信息預(yù)測(cè)下一周期的QoS參數(shù)值以及各個(gè)基站所需要切換的負(fù)載值。
[0104]步驟1006:根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，為下一周期各個(gè)基站需要切換的用戶提供預(yù)留的資源。
[0105]參見(jiàn)圖11，圖11為基于負(fù)載變化對(duì)各個(gè)基站預(yù)留資源的流程圖。
[0106]步驟1101:根據(jù)所述的交換負(fù)載報(bào)告流程圖可知，從基站向本組的主基站MBS請(qǐng)求負(fù)載交換信息，獲取其他基站的負(fù)載信息。
[0107]步驟1102:各個(gè)從基站根據(jù)交換獲得的負(fù)載信息，按照負(fù)載均衡機(jī)制的流程進(jìn)行相應(yīng)的判斷，并對(duì)高負(fù)載以及低負(fù)載的基站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，計(jì)算它們需要切出或者切入的負(fù)載值。
[0108]步驟1103:在未進(jìn)行負(fù)載均衡操作之前，各個(gè)基站收集本基站下面的用戶信息，包括用戶的到達(dá)率、離開(kāi)率、業(yè)務(wù)模式、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、地理位置等信息。
[0109]步驟1104:根據(jù)收集的用戶信息，需要進(jìn)行切換操作的基站(源基站和目標(biāo)基站)根據(jù)步驟1102獲取的切換負(fù)載值選擇需要切換的用戶。
[0110]步驟1105:承接步驟1102獲取的當(dāng)前各個(gè)基站的切換負(fù)載值(如果沒(méi)有進(jìn)行切換操作，切換的負(fù)載值為O ;如果是高負(fù)載基站，切換的負(fù)載值為正；如果是低負(fù)載基站，切換的負(fù)載值為負(fù))，并存儲(chǔ)在各個(gè)基站的信息收集模塊中。
[0111]步驟1106:根據(jù)各個(gè)基站信息收集模塊存儲(chǔ)的當(dāng)前切換負(fù)載值以及歷史負(fù)載值，預(yù)測(cè)各個(gè)基站的預(yù)留資源。
[0112]參見(jiàn)圖12，圖12為預(yù)測(cè)各個(gè)基站的預(yù)留資源算法流程圖。
[0113]步驟1201:由于各個(gè)基站的信息收集模塊的存儲(chǔ)空間有限，因此不能存儲(chǔ)所有的切換負(fù)載值的歷史信息，此時(shí)設(shè)置一個(gè)時(shí)間窗口 W，獲取時(shí)間窗口內(nèi)的歷史切換負(fù)載值。
[0114]步驟1202:根據(jù)圖10所示的框圖，在推理學(xué)習(xí)模塊中涉及相關(guān)的推理學(xué)習(xí)算法，因此需要設(shè)置學(xué)習(xí)因子的值，由馬爾科夫鏈得知，時(shí)間上越接近的相關(guān)性越大，如果相隔的時(shí)間較長(zhǎng)可以認(rèn)為無(wú)相關(guān)性，因而根據(jù)時(shí)間的遠(yuǎn)近，對(duì)當(dāng)前的切換負(fù)載值與歷史切換負(fù)載值設(shè)置不同的加權(quán)因子。
[0115]步驟1203:獲取各個(gè)基站的用戶到達(dá)率以及離開(kāi)率。
[0116]步驟1204:將獲取的歷史切換負(fù)載值以及當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率作為輸入因子，利用線性加權(quán)學(xué)習(xí)算法預(yù)測(cè)下一周期的各個(gè)基站的切換負(fù)載值。
[0117]步驟1205:根據(jù)切換負(fù)載值與需求資源的映射表，獲取所需求的資源數(shù)。
[0118]步驟1206:將獲取的預(yù)測(cè)資源數(shù)作為預(yù)測(cè)呼叫切換的所需的各個(gè)基站的保留資源。
[0119]參見(jiàn)圖13，圖13為根據(jù)各個(gè)基站預(yù)留資源的優(yōu)化資源分配流程圖。
[0120]步驟1301:根據(jù)圖10所示的SON技術(shù)引入框圖，通過(guò)圖12的流程，將歷史切換負(fù)載值以及各個(gè)基站當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率輸入推理學(xué)習(xí)模塊，計(jì)算獲得各個(gè)基站為切換呼叫的預(yù)留資源數(shù)。
[0121]步驟1302:由于各個(gè)基站的總的資源數(shù)是一定的，即各個(gè)基站所占用的頻譜帶寬是一樣的，因而可以通過(guò)預(yù)測(cè)的保留資源數(shù)獲得剩下的資源數(shù)。
[0122]步驟1303:統(tǒng)計(jì)各個(gè)基站的實(shí)際切換呼叫信息，即實(shí)際切換的負(fù)載信息，因?yàn)闉榍袚Q呼叫預(yù)留的資源是上一個(gè)周期預(yù)測(cè)獲得的。
[0123]步驟1304:各個(gè)基站在進(jìn)行負(fù)載均衡操作之后需要對(duì)接入的用戶的信息進(jìn)行分類，如果基站的用戶沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)的切換操作或者基站處于高負(fù)載情況將自己的用戶切換出去時(shí)，此時(shí)基站服務(wù)的用戶只有一類，即屬于本地基站的用戶；如果基站處于低負(fù)載甚至是空閑狀態(tài)時(shí)，即有別的基站的用戶接入，此時(shí)需要將接入該基站的用戶分為兩類:一類是本地用戶，一類是切換用戶，根據(jù)用戶所屬的源基站信息對(duì)基站的資源進(jìn)行分級(jí)分配。
[0124]步驟1305:根據(jù)步驟1304對(duì)基站的接入用戶進(jìn)行分類之后，為切換用戶分配資源，即將上一周期預(yù)測(cè)的為切換呼叫準(zhǔn)備的資源分配給切換用戶使用。
[0125]步驟1306:為本地基站的用戶分配資源，此時(shí)將除了預(yù)留資源以外的資源優(yōu)先分配給本地基站的用戶使用，當(dāng)然，在可用資源不足的情況下，本地基站的用戶也能次優(yōu)選擇預(yù)留資源使用，這就是充分保護(hù)本地基站的用戶得到較好的服務(wù)質(zhì)量。
[0126]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)獲取各個(gè)基站當(dāng)前的負(fù)載信息、資源利用情況、位置信息以及所屬小區(qū)ID和自身ID等信息； 2)根據(jù)所獲得的當(dāng)前基站的相關(guān)信息，將各個(gè)小區(qū)中的基站進(jìn)行分組，其中主基站為各個(gè)小區(qū)的宏基站，即覆蓋整個(gè)小區(qū)的基站，從基站為各個(gè)小區(qū)的小基站，即為了提升小區(qū)的覆蓋范圍、容量等性能指標(biāo)引入的低功率節(jié)點(diǎn)，這里都用家庭基站表示； 3)根據(jù)所述的各個(gè)小區(qū)基站的分組信息，在各個(gè)小區(qū)的MBSs下建立信息存儲(chǔ)模塊，稱之為 MBS_List ； 4)根據(jù)所述的MBS_List，MBS將會(huì)利用RM-PDU流程和相鄰小區(qū)的MBSs交換相關(guān)信息； 5)根據(jù)所交互的各個(gè)基站的相關(guān)信息，利用各個(gè)小區(qū)的負(fù)載差將各個(gè)小區(qū)的負(fù)載均勻分配； 6)根據(jù)獲得的相對(duì)的最大負(fù)載差算法，獲得目標(biāo)基站的ID，將高負(fù)載小區(qū)的用戶切換到低負(fù)載小區(qū)進(jìn)行服務(wù)； 7)根據(jù)所述的用戶進(jìn)行切換之后，以及當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率，預(yù)測(cè)各個(gè)基站所需要保留的資源，以防止用戶在切換操作過(guò)程中因?yàn)樗栀Y源不夠而不能得到即時(shí)服務(wù)產(chǎn)生掉話；` 8)根據(jù)預(yù)測(cè)的各個(gè)基站的資源預(yù)留情況，在進(jìn)行負(fù)載均衡操作之后對(duì)各個(gè)基站的資源進(jìn)行最優(yōu)分配，以使用戶的平均速率達(dá)到最佳狀態(tài)； 9)根據(jù)所述的資源預(yù)留以及負(fù)載均衡操作，將各個(gè)MBSs下的MBS_List進(jìn)行相應(yīng)的更新。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 步驟3)具體包括: 查詢各個(gè)基站的小區(qū)ID號(hào)，將小區(qū)號(hào)相同的基站分為一組； 根據(jù)所獲得的組信息，得到組內(nèi)基站的總數(shù)； 根據(jù)各個(gè)小組基站的數(shù)目，分為兩種分組情況:在組內(nèi)成員數(shù)目不多的情況下，將小區(qū)內(nèi)的MBS設(shè)置為主基站，其他的基站都設(shè)置為從基站，在組內(nèi)成員數(shù)目較多的情況下，仍然將小區(qū)內(nèi)的MBS設(shè)置為主基站，此時(shí)還需要在該組內(nèi)設(shè)置若干個(gè)次主基站，剩下的基站就為從基站； 根據(jù)所述兩種分組信息，獲取相關(guān)信息流程是不一樣的:在組內(nèi)基站數(shù)目較少的情況下，從基站將自己的相關(guān)?目息直接發(fā)送給主基站，并存儲(chǔ)在主基站的MBS_List里,在組內(nèi)基站數(shù)目較多的情況下，從基站是將它們的相關(guān)信息先發(fā)送給次主基站，然后由次主基站收集完從基站的信息之后加上自己的信息一起發(fā)送給主基站，存儲(chǔ)在MBS_List里。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 步驟4)具體包括: 獲取各個(gè)小區(qū)主基站MBS的MBS_List表； 通過(guò)RM-PDU流程將MBS_List發(fā)送給相鄰小區(qū)的MBSs，同時(shí)也獲取相鄰小區(qū)的MBS_List 表； 將獲取的相鄰小區(qū)的相關(guān)信息都存儲(chǔ)在MBS的信息收集模塊中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 步驟5)具體包括: 查詢MBS的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站的負(fù)載信息； 根據(jù)獲得各個(gè)基站的負(fù)載信息，將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行比較； 根據(jù)獲得的比較結(jié)果，將一個(gè)基站的負(fù)載值與另一個(gè)基站的負(fù)載值相減，并將該值與預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)切換機(jī)制的負(fù)載差值相比較，如果超過(guò)預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值，那么切換機(jī)制被激活，負(fù)載值較高的基站的用戶被切換到負(fù)載值較低基站； 將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，使得各個(gè)小區(qū)的負(fù)載差異保持在一定的值內(nèi)，從而達(dá)到負(fù)載的均勻分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 所述將各個(gè)基站的負(fù)載情況進(jìn)行比較，具體包括: 獲取各小區(qū)MBS的MBS_List列表，查詢本小區(qū)內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載信息； 根據(jù)LTE-A系統(tǒng)中引入的低功率節(jié)點(diǎn)的特性，小區(qū)內(nèi)的各個(gè)層次的基站覆蓋范圍不一樣，因而負(fù)載閾值也是不一樣的，這使得小區(qū)的負(fù)載差值的差距比較大； 根據(jù)預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值以及不同類型基站的發(fā)射功率大小，動(dòng)態(tài)引入調(diào)整因子，對(duì)低功率節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，注意各小區(qū)的MBS的負(fù)載調(diào)整因子設(shè)置為I ; 將所述的各個(gè)基站經(jīng)過(guò)調(diào)整因子調(diào)整之后的負(fù)載信息進(jìn)行比較，首先比較組內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載情況，如果其中有一個(gè)基站的負(fù)載值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)另一個(gè)基站的負(fù)載值或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他多個(gè)組內(nèi)成員的負(fù)載值，此時(shí)該小區(qū)的負(fù)載分配是不均勻的，需要出發(fā)負(fù)載均衡機(jī)制，如果組內(nèi)各個(gè)基站的負(fù)載值差值都在預(yù)先設(shè)置的負(fù)載值差值之內(nèi)，那么該小區(qū)的負(fù)載分配均勻的； 根據(jù)所述的負(fù)載分配均勻的情況下，進(jìn)一步經(jīng)過(guò)負(fù)載報(bào)告信息獲取的相鄰小區(qū)的各個(gè)基站的負(fù)載情況； 將本小區(qū)的基站的負(fù)載信息與相鄰小區(qū)的負(fù)載信息進(jìn)行比較，同理按照上述的方法進(jìn)行調(diào)整； 根據(jù)所述的比較方法以及負(fù)載均衡操作機(jī)制觸發(fā)的條件，使得相鄰小區(qū)的負(fù)載情況差值在控制的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 步驟4)中所述RM-PDU流程包括: 獲取MBS收集的負(fù)載信息，根據(jù)RIM-PDU流程進(jìn)行負(fù)載交換； 各個(gè)基站都建立X2接口，從基站在獲取本組內(nèi)基站的負(fù)載信息時(shí)，直接向主基站發(fā)送負(fù)載請(qǐng)求消息，從基站需要獲取相鄰小區(qū)各個(gè)基站的負(fù)載信息時(shí)，需要由主基站向相鄰小區(qū)的主基站發(fā)送負(fù)載請(qǐng)求消息，再經(jīng)過(guò)X2接口發(fā)送給從基站； 在進(jìn)行負(fù)載交換的過(guò)程中，每次發(fā)送或接收負(fù)載報(bào)告都需要經(jīng)過(guò)RNC-SGSN-MME-eNB路由。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 在步驟6)中，根據(jù)獲得的相對(duì)的最大負(fù)載差算法，包括: 查詢各個(gè)組的主基站MBS下的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站的負(fù)載信息； 將獲取的負(fù)載信息引入調(diào)整因子，對(duì)不同類型基站的負(fù)載值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整； 將調(diào)整后的各個(gè)基站的負(fù)載值兩兩相減，并將所減的值與預(yù)先設(shè)置的負(fù)載差值門限進(jìn)行比較； 根據(jù)比較的結(jié)果判斷各組的高負(fù)載基站以及低負(fù)載基站，首先選擇組內(nèi)負(fù)載差值最大的兩個(gè)基站進(jìn)行負(fù)載切換，在切換過(guò)后再進(jìn)行比較，按照負(fù)載差值最大的原則進(jìn)行切換操作，直到負(fù)載分配均衡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 步驟7)具體包括: 查詢存儲(chǔ)在MBS信息收集模塊下的MBS_List列表，獲取各個(gè)基站更新后的負(fù)載信息，計(jì)算各個(gè)基站的切換負(fù)載值； 獲取各個(gè)基站當(dāng)前用戶的到達(dá)率和離開(kāi)率，根據(jù)各個(gè)基站的信息收集模塊存儲(chǔ)的歷史切換負(fù)載值以及切換負(fù)載值，利用線性加權(quán)學(xué)習(xí)算法進(jìn)行預(yù)測(cè)； 將計(jì)算出來(lái)的函數(shù)值作為下一周期的各個(gè)基站為切換呼叫預(yù)留的資源，一般而言，各個(gè)基站的資源是固定的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合分級(jí)動(dòng)態(tài)分配資源的移動(dòng)負(fù)載均衡方法，其特征在于: 在步驟8)中，在進(jìn)行負(fù)載均衡操作之后對(duì)各個(gè)基站的資源進(jìn)行最優(yōu)分配具體包括: 根據(jù)所獲得各個(gè)基站的預(yù)留資源的數(shù)目，計(jì)算得到各個(gè)基站的可用資源； 獲取各個(gè)基站需要服務(wù)的用戶屬性，將各個(gè)基站的資源進(jìn)行優(yōu)化分級(jí)分配； 根據(jù)獲得用戶的屬性的不同，屬于本地基站的用戶可以使用該基站的所有資源，而通過(guò)切換操作的用戶只能使用各個(gè)基站預(yù)留的資源。
【文檔編號(hào)】H04W28/16GK103781120SQ201410064524
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】陳前斌, 許娟雄, 唐倫 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)