一种移动负载均衡方法、装置及基站制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种移动负载均衡方法、装置及基站，其方法包括：监测第一小区与相邻小区的负载状态，触发负载均衡操作，生成负载均衡方案和切换门限参数；触发条件包括：第一小区与相邻小区的负载差大于预设的差值阈值、第一小区不能保证用户的服务质量Qos；目标小区基于负载均衡方案和切换门限参数进行用户切换并调整切换门限参数。本发明专利技术的移动负载均衡方法、装置及基站，以用户感知为中心，能够保证每个用户在负载均衡后都能够获得期望的服务质量，并且负载均衡需要进行切换的用户数目最少，使得对用户的影响降到最低，并且减少了系统操作和信令，计算复杂度低，确保用户不出现乒乓切换，鲁棒性强，支持多跳邻区的负载均衡，适用范围广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动通信
，尤其涉及一种移动负载均衡方法、装置及基站。
技术介绍
移动通信技术的持续快速发展，使得现代社会步入信息时代，随时随地的无线接入能力已经成为一种新型的社会基础设施。长期演进技术(LongTermEvolution-Advanced，LTE-A)作为事实上的第四代移动通信技术标准，已经得到广泛网络部署应用，为了减少配置和管理网络的开销，3GPP将自组织网络(Self-OrganizingNetwork，SON)引入LTE中，并认为SON是降低成本和复杂度的最有效手段，而移动负载均衡(MobilityLoadBalancing，MLB)是SON功能中比较重要的一项技术，能够解决负载均衡问题，优化小区重选、切换参数、均衡小区间的业务负荷，使小区间的负载维持在一个相对平衡的状态，从而提高整个系统的容量，同时最小化网络管理和优化任务中的人工干预。在现有的技术的一种负载均衡方法中，控制节点管辖范围内的小区向该控制节点上报负载信息，当一小区触发移动负载均衡时，向控制节点发送移动负载转移请求，控制节点利用管辖范围内的所有小区上报的负载信息为该小区确定最优转移路径并按照该路径进行负载转移。该方法通过用户转移使得小区之间的负载较为均衡，但并没有从用户角度出发，不能保证转移后用户的服务质量，用户转移后可能会出现服务质量下降，而且该方法在实施过程中可能会转移(切换)较多用户，进而影响用户感知。在现有技术的另一种负载均衡方法中，当检测当前小区过载时，选择出满足条件的终端以及可以切换到的邻区，可以将当前小区负载切换掉同时又不会引起终端切换到的邻小区超负载，然后将终端切换到对应的邻小区中，提高负载均衡处理效率。此方法不能保证切换后用户得到满意的服务质量，而且仅考虑一跳范围内的邻区作为目标邻区进行负载均衡，并不一定能够实现负载均衡。由上可知，现有技术中的负载均衡方法更关注网络整体性能，并不能保证负载均衡过程中用户感知不受影响，这样的技术方案无法满足下一代以用户为中心的蜂窝网络的要求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的一个技术问题是提供一种移动负载均衡方法、装置及基站，以服务质量或负载差作为进行负载均衡的触发条件，通过最少次数的用户切换，使得所有用户获得满意服务质量、小区间负载差小于预设差值阀值。一种移动负载均衡方法，包括：监测第一小区与相邻小区的负载状态；判断第一小区是否满足进行负载均衡的触发条件，如果是，则触发负载均衡操作，生成负载均衡方案和切换门限参数，并将所述负载均衡方案和所述切换门限参数发送到目标小区；其中，所述触发条件包括：第一小区与相邻小区的负载差大于预设的差值阈值、第一小区不能保证用户的服务质量Qos；所述目标小区进行用户切换并调整切换门限参数。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，如果判断第一小区满足负载均衡触发条件，将第一小区作为簇头小区，收集并计算作用域内全部小区的负载均衡相关信息；其中，所述负载均衡相关信息包括：无线资源需求矩阵、RSRP矩阵以及邻区关系。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，所述生成负载均衡方案和切换门限参数、并将所述负载均衡方案和所述切换门限参数发送到目标小区包括：根据所述负载均衡相关信息构建负载均衡模型和约束条件；基于所述约束条件求解所述负载均衡模型，得出进行切换的用户集合Xo和优化后的切换门限值簇头小区将所述Xo和通过X2口发送给需要进行切换操作和参数调整的目标小区。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，以切换用户数最少为目的构建所述负载均衡模型；所述负载均衡模型的目标为：其中，X为进行负载均衡操作后蜂窝网络的用户分配矩阵，X0为负载均衡前蜂窝网络的用户分配矩阵；X是一个N×I维矩阵，其第n行第i列元素为xn,i，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I；xn,i是布尔变量，且根据本专利技术的一个实施例，进一步的，所述约束条件包括：负载均衡后作用域内所有小区之间的负载差小于预设门限、负载均衡后每个小区的无线资源使用率小于等于1、负载均衡后每个用户的服务小区与邻区信号功率差小于切换门限。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，构建作用域内所有小区的无线资源需求矩阵L、RSRP矩阵P以及邻区关系；基于凸优化的算法对所述负载均衡模型进行求解，得到所述Xo和根据本专利技术的一个实施例，进一步的，构建所述无线资源需求矩阵L，L是一个N×I维矩阵：其中，Ln,i表示若用户i的服务小区为小区n，满足用户i的Qos所需要使用的无线资源数，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I，N为作用域内小区的数量，I为用户的总数。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，构建N×I维矩阵An：其中，矩阵An的第n行等于L的第n行，其余所有元素均为0，则给定用户分配矩阵X时，小区n1中为了满足所有用户Qos所需要的无线资源之和可以表示为根据本专利技术的一个实施例，进一步的，构建N×I维的RSRP矩阵P：其中，Pn,i是用户i接收到的来自小区n的RSRP值，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I，则用户i接收到的来自服务小区ni的RSRP值可表示为：其中，Ii是一个N维列向量，其第i个元素为1，其余元素为0。根据本专利技术的一个实施例，进一步的，所述的约束条件包括：n1＝1,2,...,N,n2∈{n1邻区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动负载均衡方法，其特征在于，包括：监测第一小区与相邻小区的负载状态；判断第一小区是否满足进行负载均衡的触发条件，如果是，则触发负载均衡操作，生成负载均衡方案和切换门限参数；其中，所述触发条件包括：第一小区与相邻小区的负载差大于预设的差值阈值、第一小区不能保证用户的服务质量Qos；将所述负载均衡方案和所述切换门限参数发送到目标小区，所述目标小区进行用户切换并调整切换门限参数。

【技术特征摘要】
1.一种移动负载均衡方法，其特征在于，包括：监测第一小区与相邻小区的负载状态；判断第一小区是否满足进行负载均衡的触发条件，如果是，则触发负载均衡操作，生成负载均衡方案和切换门限参数；其中，所述触发条件包括：第一小区与相邻小区的负载差大于预设的差值阈值、第一小区不能保证用户的服务质量Qos；将所述负载均衡方案和所述切换门限参数发送到目标小区，所述目标小区进行用户切换并调整切换门限参数。2.如权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于：如果判断第一小区满足负载均衡触发条件，将第一小区作为簇头小区，收集并计算作用域内全部小区的负载均衡相关信息；其中，所述负载均衡相关信息包括：无线资源需求矩阵、RSRP矩阵以及邻区关系。3.如权利要求2所述的负载均衡方法，其特征在于，所述生成负载均衡方案和切换门限参数、并将所述负载均衡方案和所述切换门限参数发送到目标小区包括：根据所述负载均衡相关信息构建负载均衡模型和约束条件；基于所述约束条件求解所述负载均衡模型，得出进行切换的用户集合Xo和优化后的切换门限值簇头小区将所述Xo和通过X2口发送给需要进行切换操作和参数调整的目标小区。4.如权利要求3所述的负载均衡方法，其特征在于：以切换用户数最少为目的构建所述负载均衡模型；所述负载均衡模型的目标为：minX12||X-X0||F;]]>其中，X为进行负载均衡操作后蜂窝网络的用户分配矩阵，X0为负载均衡前蜂窝网络的用户分配矩阵；X是一个N×I维矩阵，其第n行第i列元素为xn,i，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I；xn,i是布尔变量，且5.如权利要求4所述的负载均衡方法，其特征在于：所述约束条件包括：负载均衡后作用域内所有小区之间的负载差小于预设门限、负载均衡后每个小区的无线资源使用率小于等于1、负载均衡后每个用户的服务小区与邻区信号功率差小于切换门限。6.如权利要求5所述的负载均衡方法，其特征在于：构建作用域内所有小区的无线资源需求矩阵L、RSRP矩阵P以及邻区关系；基于凸优化的算法对所述负载均衡模型进行求解，得到所述Xo和7.如权利要求6所述的负载均衡方法，其特征在于：构建所述无线资源需求矩阵L，L是一个N×I维矩阵：L=L1...Ln...LN=L1,1...L1,i...L1,I...............Ln,1...Ln,i...Ln,I...............LN,1...LN,i...LN,I;]]>其中，Ln,i表示若用户i的服务小区为小区n，满足用户i的Qos所
\t需要使用的无线资源数，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I，N为作用域内小区的数量，I为用户的总数。8.如权利要求7所述的负载均衡方法，其特征在于：构建N×I维矩阵An：An=0(n-1)×ILn0(N-n)×I;]]>其中，矩阵An的第n行等于L的第n行，其余所有元素均为0，则给定用户分配矩阵X时，小区n1中为了满足所有用户Qos所需要的无线资源之和可以表示为：Ln1=Tr((An1)TX).]]>9.如权利要求8所述的负载均衡方法，其特征在于：构建N×I维的RSRP矩阵P：P=P1...Pi...PI=P1,1...P1,i...P1,I...............Pn,1...Pn,i...Pn,I...............PN,1...PN,i...PN,I;]]>其中，Pn,i是用户i接收到的来自小区n的RSRP值，n＝1,2,...,N，i＝1,2,...,I，则用户i接收到的来自服务小区ni的RSRP值可表示为：Pni,i=(Pi)TXIi;]]>其中，Ii是一个N维列向量，其第i个元素为1，其余元素为0。10.如权利要求9所述的负载均衡方法，其特征在于：所述的约束条件包括：Tr((An)ΤX)≤1n＝1,2,...,N、Pn,i-(Pi)TXIi≤Hn‾i,nn=1,2,...,N,i=1,2,...,I,]]>Tr((Bi)ΤX)＝1、和xn,i＝0or1n＝1,2,...,N,i＝1,2,...,I其中，ΔL为负载差预设阀值，Hmax为切换门限的最大值，负载均衡后用户i的服务小区ni与小区n之间的切换门限，Bi为N×I维矩阵Bi＝[0N×(i-1)1N0N×(I-i)]，1N为N维全1列向量。11.如权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于：所述监测第一小区与相邻小区的负载状态包括：相邻小区间定期通过X2口交换各自的负载信息。12.如权利要求11所述的负载均衡方法，其特征在于：所述负载信息包括：无线资源使用率、硬件资源负载指示、传输资源负载指示、可供使用的无线资源数目。13.如权利要求1所述的负载均衡方法，其特征在于：所述负载均衡方案包括：需要切换的用户、用户的切换源小区和目标小区。14.一种移动负载均衡装置，其特征在于，包括：负载状态监测单元，用于监测第一小区与相邻小区的负载状态；均衡决策处理单元，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：武洲云，杨峰义，毕奇，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11