一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站的制作方法

專利名稱：一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信領域，尤其涉及一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站。
背景技術：
在XPP (3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計劃)的LTE (Long Term Evolution,長期演進)項目中，網(wǎng)絡參數(shù)的數(shù)目龐大且復雜性較高,若像傳統(tǒng)網(wǎng)絡一樣對網(wǎng)絡參數(shù)的配置和管理采用人工操作，則會出現(xiàn)人工成本高、出錯率大等問題。為了盡量減少配置和管理基站(enhanced Node B,eNB)時的人工介入，3GPP提出了自組織網(wǎng)絡(Self-Organizing Networks, SON),它引入了自動化機制,減少人工參與,從而降低了成本。MRO(Mobility Robustness Optimization,移動魯棒性優(yōu)化)和 MLB(MobilityLoad Balancing，移動負載均衡)是自組織網(wǎng)絡中的兩個重要功能。MLB通過調整切換參數(shù)Ocs (the cell specific offset of the serving cell,用戶對服務小區(qū)的特定偏移)改變切換條件，提前使過載小區(qū)的部分用戶切換到低負載的鄰小區(qū)或者延緩鄰小區(qū)用戶切換到過載小區(qū)，從而均衡小區(qū)間的負載；MR0通過調整切換參數(shù)TTT(Time to Trigger，觸發(fā)時間)和Hys (Hysteresis，遲滯值)來改變切換條件，從而對網(wǎng)絡進行優(yōu)化，避免或減少與切換相關的無線鏈路失敗和不必要切換。現(xiàn)有技術中，基站是獨立的對MRO或MLB功能進行優(yōu)化的，當系統(tǒng)出于負載均衡考慮觸發(fā)MLB對Ocs進行調整時，就會出現(xiàn)大量的無線鏈路失敗和不必要切換，當觸發(fā)MRO對TTT和Hys進行反向調整時，就會出現(xiàn)系統(tǒng)負載不均衡的問題。即MRO和MLB獨自調整參數(shù)優(yōu)化自身的性能目標時會引發(fā)優(yōu)化沖突，降低系統(tǒng)的綜合性能。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例提供一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站，可以同步對MRO和MLB功能進行聯(lián)合優(yōu)化，提高系統(tǒng)綜合性能。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術方案—種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法，包括按照頻率設置原則設置參數(shù)更新頻率fd、移動負載均衡MLB控制器驅動頻率fM、移動魯棒性優(yōu)化MRO控制器驅動頻率f■、飽和門限控制器SAT驅動頻率fSAT和同步擾動隨機近似算法SPSA控制器驅動頻率fSPSA ；以頻率4向MLB控制器和SAT輸入更新的服務小區(qū)負載P。、向MRO控制器和SPSA控制器輸入更新的切換失敗率H0F、切換乒乓效應HPP和呼叫掉話率CDR ；MLB控制器以頻率根據(jù)所述更 新的P。更新用戶對服務小區(qū)的特定偏移Ocs ；SPSA控制器以頻率fSPSA根據(jù)所述更新的HOF、HPP和⑶R更新遲滯值擾動值Hys*和觸發(fā)時間擾動值TTT%并向MRO控制器輸入更新的Hys*和TTf ；
MRO控制器以頻率f_根據(jù)所述更新的HOF、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTT*更新遲滯值Hys和優(yōu)化觸發(fā)時間TTT_，并向所述SAT輸入更新的TTTmro ；SAT以頻率fSAT根據(jù)所述更新的P。和所述更新的TTT_更新觸發(fā)時間TTT。一種基站,包括設置單元，用于按照頻率設置原則設置參數(shù)更新頻率fd、移動負載均衡MLB控制器驅動頻率f■、移動魯棒性優(yōu)化MRO控制器驅動頻率f■、飽和門限控制器SAT驅動頻率fSAT和同步擾動隨機近似算法SPSA控制器驅動頻率fSPSA ；發(fā)送單元，用于以頻率4向MLB控制器和SAT輸入更新的服務小區(qū)負載P。、向MRO控制器和SPSA控制器輸入更新的H0F、切換乒乓效應HPP和呼叫掉話率⑶R ；MLB控制器，用于以頻率f ■根據(jù)所述更新的P。更新用戶對服務小區(qū)的特定偏移Ocs ；SPSA控制器，用于以頻率fSPSA根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R更新遲滯值擾動值Hys*和觸發(fā)時間擾動值ITT，并向MRO控制器輸入更新的Hys*和ITf ；MRO控制器，用于以頻率f■根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新遲滯值Hys和優(yōu)化觸發(fā)時間TTTmro，并向所述SAT輸入更新的TTT_ ；SAT，用于以頻率fSAT根據(jù)所述更新的P。和所述更新的TTTmro更新觸發(fā)時間TTT。上述技術方案提供的一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站，可以聯(lián)合MLB的性能指標P。和MRO的性能指標H0F、HPP和CDR不斷更新TTT，同步對MRO和MLB功能進行聯(lián)合優(yōu)化，提高了系統(tǒng)綜合性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發(fā)明實施例提供的一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法流程不意圖；圖2為為本發(fā)明實施例提供的一種基站結構框圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明實施例提供了一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法，如圖I所示，所述方法包括以下步驟101、按照頻率設置原則設置參數(shù)更新頻率fd、MLB控制器驅動頻率MRO控制器驅動頻率f_、SAT (Saturation threshold controller,飽和門限控制器)驅動頻率fSAT和 SPSA(Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation,同步擾動隨機近似算法)控制器驅動頻率fSPSA。在本實施例中，所述頻率設置原則包括所述小于或等于所述fd，所述fSAT等于所述fd，所述fMK。大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI。其中，所述fHPI為調整參數(shù)Ocs、Hys和TTT后所述各控制器的性能全部達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間的倒數(shù)。例如，調整參數(shù)0cS、HyS和TTT后，MLB控制器和MRO控制器的性能發(fā)生了波動，若MLB控制器的性能達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間為ls，MR0控制器達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間為5s，則控制器的性能全部達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間就為5s，故fHPI = 1/5 = 0. 2Hz。可選的，在本實施例中所述fHPI為0. 2Hz，故基站可以將MLB控制器、MRO控制器、SAT 和 SPSA 控制器的驅動頻率設置為fd = 20Hz，fM = 2Hz，fME0 = 2Hz，fSAT = 20Hz，fSPSA=0. 2Hz。102、以頻率fd向MLB控制器和SAT輸入更新的服務小區(qū)負載P。、向MRO控制器和SPSA控制器輸入更新的HOF (Hanover Failure ratio,切換失敗率)、HPP (HandoverPing-Pong ratio,兵兵切換率)和 Q)R(Call Drop Ratio,呼叫掉話率)。在本實施例中，基站會以周期f = 4 = 0.05s來統(tǒng)計更新參數(shù)、H0F、HPP和CDR。在
現(xiàn)有技術中，基站是根據(jù)各控制器中的參數(shù)Ocs、Hys和TTT來計算得到MLB控制器的性能指標參數(shù)參數(shù)P。以及MRO控制器的性能指標參數(shù)HOF、HPP和CDR的，其中的具體計算方法本領域內技術人員都清楚了解，在此不再詳述?；久扛?.05s將計算獲得的P。輸入至MLB控制器和SAT’更新MLB控制器和SAT中的P。值，同時也將統(tǒng)計到的參數(shù)HOF、HPP和⑶R輸入至MRO控制器和SPSA控制器中，更新MRO控制器和SPSA控制器中的所述H0F、HPP和⑶R這三個參數(shù)值。103、MLB控制器以頻率根據(jù)所述更新的P。更新Ocs。在本實施例中，基站每隔0. 05s向所述MLB控制器輸入更新的P。值，MLB控制器則
每隔一 =I = a5崎艮據(jù)MLB中更新的P。值計算參數(shù)Ocs，更新MLB控制器中的參數(shù)Ocs。
Jmlb ^可選的，在初始狀態(tài)，即第一次驅動MLB控制器時，MLB控制器中的參數(shù)Ocs為預設的初始值Ocs1。在非初始狀態(tài)，即第i(i彡I)次驅動MLB控制器時，所述Ocs為Ocsi,所述Ocsi每隔0. 5s可以依照以下公式計算得到OCS = {r-pc)Kp+^r Kp = +,其中r為預設的服務小區(qū)負載
b0 ， V bo Pr bo
目標值，P。為當前基站統(tǒng)計的服務小區(qū)負載P。，P、Q和R為預設的常數(shù)，a0和Idci根據(jù)所述P。和第i-1次更新的Ocsh計算獲得。每個基站服務于一個服務小區(qū)，!■為預設的服務小區(qū)負載目標值，如r = 0. 5，則表示MLB控制器的調節(jié)目標是使得該服務小區(qū)的負載是可承受負載的一半；r = 1，則表示控制器的調節(jié)目標是使得該服務小區(qū)的負載是滿載。若當前基站統(tǒng)計的服務小區(qū)負載P。大于r就會將服務小區(qū)負載將往小的方向調節(jié)，若當前基站統(tǒng)計的服務小區(qū)負載P。小于!■就會將服務小區(qū)負載往大的方向調節(jié)。在本實施例中，基站每隔0. 05s統(tǒng)計更新一次當前負載PyMLB控制器可以及時跟蹤當前負載P。與目標負載r的差異，通過改變Ocs的值使得當前負載P。不斷往目標方向調整以盡量達到預設的服務小區(qū)負載目標值r。另外，r的具體取值取決于當前的網(wǎng)絡狀況，它是服務小區(qū)負載均衡的最終目標值?？蛇x的，在本實施例中根據(jù)所述P。和第i-1次更新的Ocsh計算獲得％和Idci有兩種方法，一種方法是BGF (有界增量遺忘算法，Bounded-Gain-Forgetting)算法,一種是斜率估計算法。其中，所述BGF算法為在第一次驅動所述MLB控制器時，所述％和Idci為預設的常數(shù)值和Iv此時所述Ocs為預設的初始值Ocs1。在非初始狀態(tài)，即第i次驅動所述MLB控制器時所述％和k可以通過以下方法可以計算

計算過濾信號矩陣Wi，所述Wi滿足以下公式
權利要求
1.一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法，其特征在于，包括 按照頻率設置原則設置參數(shù)更新頻率fd、移動負載均衡MLB控制器驅動頻率移動魯棒性優(yōu)化MRO控制器驅動頻率f■、飽和門限控制器SAT驅動頻率fSAT和同步擾動隨機近似算法SPSA控制器驅動頻率fSPSA ； 以頻率fd向MLB控制器和SAT輸入更新的服務小區(qū)負載P。、向MRO控制器和SPSA控制器輸入更新的切換失敗率H0F、切換乒乓效應HPP和呼叫掉話率CDR ； MLB控制器以頻率根據(jù)所述更新的P。更新用戶對服務小區(qū)的特定偏移Ocs ； SPSA控制器以頻率fSPSA根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R更新遲滯值擾動值Hys*和觸發(fā)時間擾動值TTT%并向MRO控制器輸入更新的Hys*和TTf ； MRO控制器以頻率f_根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新遲滯值Hys和優(yōu)化觸發(fā)時間TTT_，并向所述SAT輸入更新的TTT_ ； SAT以頻率fSAT根據(jù)所述更新的P。和所述更新的TTT_更新觸發(fā)時間TTT。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述頻率設置原則包括 所述fMLB小于或等于所述fd，所述等于所述fd，所述fmo大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI ;其中，所述fHPI為調整參數(shù)OcS、HyS和TTT后所述各控制器的性能全部達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間的倒數(shù)。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述MLB控制器以頻率根據(jù)所述更新的P。更新Ocs具體包括 在第i次驅動MLB控制器時，所述Ocs更新為Ocsi ； 當i等于I時，所述Ocs為預設的初始值Ocs1 ； 當i為大于I的整數(shù)時，所述Ocsi滿足以下公式
4.根據(jù)權利要求3所述的算法，其特征在于，所述％和Idci根據(jù)所述更新的P。和第i-1次更新的Ocsh計算獲得具體包括根據(jù)BGF算法計算得到所述％和Idci ;其中，根據(jù)所述BGF算法計算所述％和Idci的具體步驟為 計算過濾信號矩陣Wi，所述Wi滿足以下公式
5.根據(jù)權利要求3所述的算法，其特征在于，所述％和Idci根據(jù)所述P。和第i-1次更新的OCSh計算獲得具體包括根據(jù)斜率估計算法計算得到所述;其中，根據(jù)所述斜率估計算法計算所述％和k的具體步驟為--|7 計算過濾信號矩陣Wi，所述Wi滿足以下公式牝=(I-A)I1 +CC0At /c ，其中,W1=[pc Ocs1], CI0是低通過濾器帶寬常數(shù)，At是調用斜率估計算法的時間步長； 根據(jù)所述1計算估計參數(shù)向量& ,所述&滿足以下公式&=a“ + iA,,其中， 1= a\ai ^ nJJlT所述P為預設的增益矩陣；_ O1 」CU = -P W1 e t ,et = W1 a,-i -pc, 根據(jù)所述&計算所述％和Iv在第i次驅動MLB控制器計算所述Ocs時，所述％等于％，所述Idci等于bi;其中，所述％滿足以下公式％ =^0[I],所述h滿足以下公式八 = ai [2]。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，SPSA控制器以頻率fSPSA根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R更新遲滯值擾動值Hys*和觸發(fā)時間擾動值TTT%并向MRO控制器輸入更新的Hys*和TTf具體包括 SPSA控制器以頻率fSPSA第j次驅動所述SPSA控制器時，所述Hys*等于Hys^所述ITT*等于TTT^ ； 則第3n+l次驅動所述SPSA控制器時，計算Hys*和TTf，所述Hys*和TTf滿足以下公式 TTT*= TTT' = TTT*3 +1=TTT+cA:rr Hys*= Hys*廣Hys* 3 +1=Hys +c AfK 其中，所述n為大于等于0的整數(shù)，c為預設的任意數(shù)，所述nmAfK 為兩個隨機生成的獨立的服從二項分布、取值為±1的變量; 第3n+2次驅動所述SPSA控制器時，計算損耗參數(shù)L+、TTT*和Hys%所述L+、TTT*和Hys*滿足以下公式 L+= HOFwl +HPPw2 +CDRw3 W1 +W2 + W3 TTT*= TTT* 廣TTT* 3 +1 =TTT-C A:rr , Hys*= Hys* ;=Hys* 3 +1 =Hys-C ； 第3n+3次驅動所述SPSA控制器時，計算反損耗參數(shù)L-、Hys*和TTT%所述L_、TTT*和Hys*滿足以下公式
7.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述MRO控制器以頻率根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新遲滯值Hys和優(yōu)化觸發(fā)時間TTT_，并向所述SAT輸入更新的TTT_具體包括 以頻率€_根據(jù)所述Hys*和TTf計算、值，所述、值滿足以下公式
8.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述SAT以頻率fSAT根據(jù)所述更新的P。和所述更新的TTT_更新觸發(fā)時間TTT具體包括 以頻率fSAT根據(jù)P。計算I值，所述I值滿足以下公式1 = l+(l-p c) 15 若TTT_小于I值，則所述TTT等于TTT_ ； 若TTT_大于I值，則所述TTT等于I。
9.一種基站，其特征在于，包括 設置單元，用于按照頻率設置原則設置參數(shù)更新頻率fd、移動負載均衡MLB控制器驅動頻率fM、移動魯棒性優(yōu)化MRO控制器驅動頻率f■、飽和門限控制器SAT驅動頻率fSAT和同步擾動隨機近似算法SPSA控制器驅動頻率fSPSA ； 發(fā)送單元，用于以頻率fd向MLB控制器和SAT輸入更新的服務小區(qū)負載P。、向MRO控制器和SPSA控制器輸入更新的H0F、切換乒乓效應HPP和呼叫掉話率⑶R ； MLB控制器，用于以頻率f■根據(jù)所述更新的P。更新用戶對服務小區(qū)的特定偏移Ocs ；SPSA控制器，用于以頻率fSPSA根據(jù)所述更新的H0F、HPP和⑶R更新遲滯值擾動值Hys*和觸發(fā)時間擾動值TTT%并向MRO控制器輸入更新的Hys*和TTf ； MRO控制器，用于以頻率f_根據(jù)所述更新的HOF、HPP和CDR以及所述更新的Hys*和TTT*更新遲滯值Hys和優(yōu)化觸發(fā)時間TTT_，并向所述SAT輸入更新的TTTmro ；SAT，用于以頻率fSAT根據(jù)所述更新的P。和所述更新的TTT_更新觸發(fā)時間TTT。
10.根據(jù)權利要求9所述的基站，其特征在于，所述頻率設置原則包括所述小于或等于所述fd，所述fSAT等于所述fd，所述大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI ;其中，所述fHPI為調整參數(shù)OcS、HyS和TTT后所述各控制器的性能全部達到穩(wěn)定狀態(tài)的時間的倒數(shù)。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述MLB控制器，具體用于 以頻率fM驅動MLB控制器； 在第i次驅動MLB控制器時，所述Ocs更新為Ocsi ； 當i等于I時，所述Ocs為預設的初始值Ocs1 ； 當i為大于I的整數(shù)時，所述Ocsi滿足以下公式 ， 其中，r為預設的服務小區(qū)負載目標值；P、Q和R為預設的常數(shù)，％和k根據(jù)所述更新的P。和第i-1次更新的OcSh計算獲得； 其中，所述％和Idci根據(jù)所述更新的P。和第i-1次更新的Ocsh計算獲得具體包括根據(jù)BGF算法計算所述％和Iv其具體步驟為--|7 計算過濾信號矩陣Wi，所述Wi滿足以下公式牝=(I-A)I1 +cc0At，其中,W1=[Pc Ocs1], %是低通過濾器帶寬常數(shù)，At是調用BGF算法的時間步長； 根據(jù)所述Wi計算增益矩陣Pi，所述Pi滿足以下公式-.Pi = Pi^ +i Ar;其中，P1為預設初始值P。；A是Pi對時間t的導數(shù)，滿足以下公式A = A1P1^ -Pl^wtPt-I ； A i為遺忘因子，滿足以下公式a =； I Ipi I2為增益矩陣的歐式范數(shù)，滿足以下公式 kM2 =Vud1) ,Amax把幾)是砥小的特征值； 根據(jù)所述Wi和Pi計算估計參數(shù)向量所述&滿足以下公式^,其中，A CiT0 - 1 a\=,AA_ bi 」山=~W,Te ,，e, = W1 a,-i -pc ； 根據(jù)所述a計算所述％和Iv在第i次驅動MLB控制器計算所述Ocs時，所述％等于％，所述Idci等于匕；其中，所述％滿足以下公式:Ch =c,o-^[1],所述4滿足以下公式]， 或，根據(jù)所述斜率估計算法計算所述％和Idci的具體步驟為 計算過濾信號矩陣Wi，所述Wi滿足以下公式牝=(I-A)I1 +CCiAt Zc ，其中,W1=[pc Ocs1], %是低通過濾器帶寬常數(shù)，At是調用BGF算法的時間步長； 根據(jù)所述1計算估計參數(shù)向量& ,所述&滿足以下公式+ 其中，a\ai ^ nJJlT所述P為預設的增益矩陣； 根據(jù)所述&計算所述％和Iv在第i次驅動MLB控制器計算所述Ocs時，所述％等于％，所述Idci等于bi;其中，所述％滿足以下公式％ =^0[I],所述h滿足以下公式
12.根據(jù)權利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述SPSA控制器，具體用于 SPSA控制器以頻率fSPSA第j次驅動所述SPSA控制器時，所述Hys*等于Hys^所述ITT*等于TTT^ ； 則第3n+l次驅動所述SPSA控制器時，計算Hys*和TTf，所述Hys*和TTf滿足以下公式 Hys*= Hys*廣Hys* 3 +1=Hys +c AfK 其中，所述n為大于等于0的整數(shù)，c為預設的任意數(shù)，所述nmAfK 為兩個隨機生成的獨立的服從二項分布、取值為±1的變量; 第3n+2次驅動所述SPSA控制器時，計算損耗參數(shù)L+、TTT*和Hys%所述L+、TTT*和Hys*滿足以下公式
13.根據(jù)權利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述MRO控制器具體用于 以頻率根據(jù)所述Hys*和TTT*計算Y值，所述Y值滿足以下公式
14.根據(jù)權利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述SAT具體用于以頻率fSAT根據(jù)P。計算I值，所述I值滿足以下公式I = l+(l-p c) 15 若TTT_小于I值，則所述TTT等于TTT_ ；若TTT_大于I值，則所述TTT等于I。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供了一種用于移動魯棒性優(yōu)化和移動負載均衡的方法及基站，涉及移動通信領域，可以同步對MRO和MLB功能進行聯(lián)合優(yōu)化，提高系統(tǒng)綜合性能。所述方法包括按照頻率設置原則設置頻率fd、fMLB、fSPSA、fMRO和fSAT；以頻率fd向對應控制器發(fā)送更新的ρc、HOF、HPP和CDR；MLB控制器以頻率fMLB根據(jù)更新的ρc更新Ocs；SPSA控制器以頻率fSPSA根據(jù)更新的HOF、HPP和CDR更新Hys*和TTT*；MRO控制器以頻率fMRO根據(jù)所述更新的HOF、HPP和CDR以及所述更新的Hys*和TTT*更新Hys和TTTmro；SAT以頻率fSAT根據(jù)所述更新的ρc和所述更新的TTTmro更新觸發(fā)時間TTT。
文檔編號H04W28/08GK102625365SQ20121007401
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權日2012年3月20日
發(fā)明者別列茨基·安德烈, 莊宏成, 黃帆 申請人:華為技術有限公司