一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法技术

本发明专利技术公开了一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法，包括如下步骤：用户在选择服务小区时，利用选择度量值对相邻的多个服务小区进行评价；基于所述评价的结果，选择部分用户使用次优计算结果的服务小区。利用本发明专利技术提供的用户中心网络服务小区选择方法，在面临密集用户的场景、或大量用户可能会并发接入相同基站的场景时，可以有效缓解资源拥塞问题。

User centered network service cell selection method for reducing access congestion

The invention discloses a user centric network service area reduces access congestion selection method, which comprises the following steps: user selection in the service area, the choice of measurement values of a plurality of service area for the adjacent evaluation; the evaluation based on the results of selected service area suboptimal calculation results for users. User network service center cell selection method provided by the invention, in the face of intensive user scenarios, or a large number of users may access the same base station with a scene, can effectively alleviate the congestion problem of resources.

【技术实现步骤摘要】
一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法
本专利技术涉及一种服务小区选择方法，尤其涉及一种参照选择度量值自适应选择服务小区或小区集合，从而降低特定基站接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法，属于无线通信

技术介绍
传统的无线通信网络可以认为是网络主导或以网络为中心的，其中，用户进行周期或非周期的测量汇报，然后由网络中的基站或更高层的管理实体完成任务决策，并将决策结果下发给终端用户。近年来，有人提出了用户中心网络的概念，无线通信网络的体系设计正在经历一些根本性的变化。用户中心网络的概念更强调用户本身所感受到的用户服务体验。在此架构下，网络资源的优化程度和智能化程度将更高，用户的一致性服务体验也将得到更好的加强和保证。例如，新近提出的一些方法或架构，如面向边缘用户的协作多点传输、建立随用户移动的虚拟小区等，都可以认为是用户中心网络中提升用户服务体验的有效方法。在用户中心网络中，如何高效地选择一个或多个合适的服务小区，是提升用户服务体验的关键问题。然而，与传统的动态或静态的小区分簇后有明显的簇边界不同，当服务小区或小区集合以用户为中心进行选择时，每个服务小区的基站将可能同时被多个不同边缘区域的用户选中，此时，以用户为中心的服务小区集合不再有清晰的簇边界，而是出现多个重叠的服务小区。这一现象在5G多热点密集用户场景中会更加突出。随着网络中用户密度的大幅增加，密集用户请求接入多个相同小区的概率也会相应提高。在有限的无线资源情况下，这一现象将带来严重的接入拥塞问题，也就是说，优先选中的基站将可能无法满足全部服务请求，进而降低部分用户的服务质量(QoS)。针对上述问题，现有技术中主要采用如下方法加以解决：(1)基于链路信号质量的小区选择方法这里的链路信号质量可以是参考信号接收功率、参考信号接收质量、接收信号强度指示、信噪比、信干噪比等参数。总体而言，该类小区选择方法都是以传输链路的信号质量强弱为选择依据，信号质量强的小区将成为用户的首选。(2)综合考虑链路信号质量和基站负载状态的小区选择方法上述基于链路信号质量的小区选择方法仅仅考虑了链路的传输状态，而没有考虑到基站自身的资源占用情况。这会带来如下的潜在问题：用户选择的传输链路信号质量很好，但基站已经(或即将)处于满载或者接近满载的状态，则用户仍有可能无法得到充分的传输资源保障。因此，相对于单纯的链路信号质量选择方法，综合考虑链路信号质量和基站负载状态(可以是目前的负载状况，也或者是预测的负载状况)的方法，有助于更有效地选择合适的服务小区或小区集合。但是，当多个用户处于相互邻近的地理位置时，通常会测得较为接近的链路信号质量(尤其是大尺度信号)，同时也会接收到相同的基站负载状态。此时，不论按照上述哪种小区选择方法，都会导致多个用户同时选中相同或重叠度(overlapping)很高的基站(或基站集合)。这在基站无线资源有限的情况下，将会导致部分用户实际上无法得到有效服务。而这一问题随着邻近区域内用户密集程度的增加会更加突出。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述的技术方案：一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法，包括如下步骤：用户在选择服务小区时，利用选择度量值对相邻的多个服务小区进行评价；基于所述评价的结果，选择部分用户使用次优计算结果的服务小区。其中较优地，所述选择度量值是以用户业务需求特征、基站负载状态和链路状态信息为变量的函数的计算结果。其中较优地，所述函数为metric_value＝α·f1(CSI)-β·f2(load)-γ·f3(traffic)；其中，metric_value为所述选择度量值，f1(CSI)为表征链路状态信息的度量函数，f2(load)为表征基站负载状态的度量函数，f3(traffic)为表征用户业务需求特征的度量函数，α≥0，β≥0，γ≥0分别为链路状态信息、基站负载状态、用户业务需求特征的加权因子。其中较优地，所述用户业务需求特征包括但不限于：用户的速率要求、用户的时延要求或者用户业务质量的等级指示。其中较优地，所述基站负载状态包括但不限于：基站目前正在服务用户的负载信息或者基站预测未来某一时间段内的估计负载信息。其中较优地，所述次优计算结果是指按照计算得到的选择度量值，在满足用户基本传输和业务要求的前提下，除了最优计算结果外的其他所有可行的选择结果。其中较优地，在用户端执行服务小区选择过程，包括如下步骤：用户测量多个无线链路的信道质量以获取链路状态信息，接收无线链路对应的基站负载状态，并获取自身的用户业务需求特征；用户获得各类信息后，计算选择度量值，根据计算结果选择合适的一个或多个候选服务小区。其中较优地，在基站端执行服务小区选择过程，包括如下步骤：用户上报测量得到的多个无线链路的链路状态信息给所在的基站；相邻基站向所述基站交互各自的基站负载状态；所述基站根据用户的测量结果、相邻基站的负载信息以及用户业务需求特征，计算选择度量值；并根据计算结果选择适合特定用户的基站或基站集合，并将选择结果与相邻基站进行交互。其中较优地，依概率选择选择部分用户，其中使用的概率参数是适合于所有用户的系统级参数，由基站作为配置参数下发给用户。或者，依概率选择选择部分用户，其中使用的概率参数是用户级参数，由用户利用环境感知或经验学习自行设定和优化。利用本专利技术提供的用户中心网络服务小区选择方法，在面临密集用户的场景、或大量用户可能会并发接入相同基站的场景时，可以有效缓解资源拥塞问题。附图说明图1为本专利技术的实施例中，基站部署和用户分布的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的
技术实现思路
做进一步的详细说明。本专利技术针对用户中心网络中服务小区难以选择的关键问题，提出引入用户业务需求特征这一用户信息进行服务小区选择的技术思路。同时，通过让部分用户自适应地选择次优计算结果的基站或基站集合，从而主动避开可能的拥塞后果。上述技术方案可以有效降低或缓解基站的无线资源紧张状况，特别适合大量用户并发接入同一基站、或者被选择接入基站重叠程度过高的情况。下面对此展开详细具体的说明。在本专利技术的第一实施例中，假设在某一矩形区域内随机部署多个基站，其中在基站A、B的相邻区域有密集用户分布，如图1所示。在本专利技术中，所述基站可以是多个不同制式的接入点，如3G系统的NodeB(NB)、4G系统的eNB以及WLAN系统的WiFi接入点等。另外，选择服务小区和选择基站表达含义一致，均表示选择为用户提供服务的接入点。在图1中，三角代表原始基站，黑色圆点代表实时业务用户，灰色圆点代表非实时业务用户。基站A和B代表用户的候选基站。同时，假设基站选择过程在用户端完成。为方便流程描述，限定用户除了现有服务小区的服务链路外，额外可选择的服务小区数目上限为1。需要指出的是，该服务小区数目上限可以调整为其他的任意正整数，本专利技术所提供的方法仍然适用。另一方面，在该实施例中对基站负载、链路信号质量和用户业务类型做如下假设：关于基站负载，假设基站A、B的带宽相同，且基站A的负载占用情况为30％，基站B的负载占用情况为50％；假设用户根据业务类型可以分成两类，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：用户在选择服务小区时，利用选择度量值对相邻的多个服务小区进行评价；基于所述评价的结果，选择部分用户使用次优计算结果的服务小区。

【技术特征摘要】
1.一种降低接入拥塞的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：用户在选择服务小区时，利用选择度量值对相邻的多个服务小区进行评价；基于所述评价的结果，选择部分用户使用次优计算结果的服务小区。2.如权利要求1所述的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：所述选择度量值是以用户业务需求特征、基站负载状态和链路状态信息为变量的函数的计算结果。3.如权利要求2所述的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：所述函数为metric_value＝α·f1(CSI)-β·f2(load)-γ·f3(traffic)；其中，metric_value为所述选择度量值，f1(CSI)为表征链路状态信息的度量函数，f2(load)为表征基站负载状态的度量函数，f3(traffic)为表征用户业务需求特征的度量函数，α≥0，β≥0，γ≥0分别为链路状态信息、基站负载状态、用户业务需求特征的加权因子。4.如权利要求2所述的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：所述用户业务需求特征包括但不限于：用户的速率要求、用户的时延要求或者用户业务质量的等级指示。5.如权利要求2所述的用户中心网络服务小区选择方法，其特征在于：所述基站负载状态包括但不限于：基站目前正在服务用户的负载信息或者基站预测未来某一时间段内的估计负载信息。6.如权利要求1所述的用户中心网络服务...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀梅，张梦莹，杨旸，胡宏林，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海,31