基于準入控制的lte負載均衡方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種LTE通信網絡技術領域，尤其是涉及一種能夠有效解決熱點小區 的擁塞問題，提高系統的資源利用率的基于準入控制的LTE負載均衡方法。
【背景技術】
[0002] 在蜂窩移動通信中，用戶的到達率、傳輸業務類型都是隨機變化的，即不均衡的， 這就導致了在熱點小區的業務請求遠遠高于一個可接受的水平，而另一些小區則仍然具備 可用資源來服務更多的用戶。
[0003] 2014. 12. 10公開了中國專利申請號為CN201410324613. 0的一種基于鄰區集的 LTE負載均衡方法，該方法包括以下步驟：步驟1 :計算全局負載；步驟2 :構建最小負載鄰 區集；步驟3 :核算負載變化量；步驟4 :實施負載轉移；步驟5 :收斂判決。該發明所得的基 于鄰區集的LTE負載均衡方法，從分析小區負載入手，根據其與全局負載的差值，推算出相 應的負載變化量，借助物理資源塊的能力及均衡因子要求，實施相應數量的用戶轉移決策。 方法實施后能利用整個通信系統的資源利用率，提供更高的小區業務吞吐量，提升客戶感 知。不足的是，該方法采取的負載分析是靜態的，而實際上在小區運轉過程中，仍然存在用 戶不斷接入并為之提供服務的情況，而由于網絡環境的原因，這種接入并一定總能成功，需 要動態分析。為此，本發明設計一種基于準入控制的小區負載均衡方法，通過將目標小區的 負載實時動態地進行針對性分析，與周邊的鄰區進行負載轉移，進而達到調整負載的目標。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是為了解決現有技術中的各個小區業務請求量不均衡的問題，提供 了一種能夠有效解決熱點小區的擁塞問題，提高系統的資源利用率的基于準入控制的LTE 負載均衡方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發明所設計的基于準入控制的LTE負載均衡方法，包括計 算小區負載、業務測量、資源核算、準入控制等步驟：對于候選基站集QB = {eNBi，eNB2，…， eNBN}，及當前發生接入的基站eNBi，計算其業務到達概率，核算用戶發起業務所占用的帶 寬，根據物理資源塊的能力及均衡因子要求，來選擇是接入當前基站，還是實施相應數量的 用戶轉移決策。
[0006] -種基于準入控制的LTE負載均衡方法，對于候選基站集QB = {eNBp eNB2，…， eNBN}，及當前發生接入的基站eNBp包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :計算小區負載：
[0008] 步驟1-1 :設定每個小區c及其發射功率P。、鄰區x及其發射功率Px、用戶+到小
區x的路徑損耗T 和熱噪聲Nt，利用公另 計算小區c內每個 LX,Ui 用戶七的信噪比SINRUi;其中，Lc,Ui為用戶Ui到小區 c的路徑損耗；
[0009] 步驟1-2 :設定用戶屮占用的物理資源塊數量NPRBUi、申請的業務速率為VUi， 每個物理資源塊的占用帶寬為BW，利用公式用戶Ui的物理資源塊能力 RUj5
[0010] 利用公：
汁算用戶七申請業務所需要的帶寬BVUi;
[0011] 步驟1-3 :設定小區C內總的物理資源塊PRBT(rt,。、用戶七申請的業務速率VUi， 計算小區C負
其中，Ui為小區C中申請業務的用戶；
[0012] 步聚2:業務測量：
[0013] 步驟2-1 :設定eNBi具備k個鄰區，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^k-J，計算得到{eNBm， eNBm+1，…，eNBm+kJ中具備最小負載的鄰區基站eNBj(j乒i);
[0014] 步驟2-2 :設定eNBi的用戶到達概率為P u i，業務阻塞概率為0，到達用戶發起業 務申請的概率為Ps」，利用公式PsjU= P 計算eNBj^業務到達概率p s_ m_i;
[0015] 步驟2-3 :計算該小區到達用戶成功發起業務所需要的帶寬W6 i:
[0016]
[0017] 步驟3:資源核算：
[0018] 計算基站eNBi當前申請業務所消耗的物理資源塊數量為Wey(BW)，計算所有 業務接入e NBi后系統的負載
計算N個基站的平均負載
[0019] 步驟4:準入控制：
[0020] 步驟4-1 :若cp/ S雨，將新來用戶直接接入eNBi中，否則轉入步驟4-2 ;
[0021] 步驟4-2:利用公式
則拒絕此用戶， 否則轉入步驟4-3 ;
[00221 擊驟4-3,設宙可接受的均衡狀態0 ^收斂目標值e，計算由產生的負載均衡 因i 車中，<Pk表示除eNBi外其它N-1個基站的負載；
[0023] 計算由屮|產生的負載均衡因子
其中，<Pk表示除eNBj外其 它N-1個基站的負載；
[0024] 若0丨2叫，則將用戶接入eNBj，否則接入eNBi，并更新相應小區的負載；其中，屮k 表示除6他1或eNB」外其它N-1個基站的負載。
[0025] 本發明的基于準入控制的LTE小區負載均衡方法，從分析小區負載入手，通過測 量業務到達的概率，推算出業務消耗RB資源塊的大小。設定兩次判定門檻，在接入后負載 小于平均負載時，采取就近接入的方式，否則通過核算采取最小負載鄰區接入所導致的系 統均衡度，與當前接入的系統均衡度對比，來采取相應的接入策略。方法實施后能充分利用 整個系統的資源效率，提供更高的小區業務吞吐量，提升客戶感知。
[0026] 本發明的基于準入控制的小區負載均衡方法，可以從系統性的角度統一考慮小區 接入的問題，避免小區間負載不一致而導致LTE系統利用率不高、部分小區過載的問題，有 利用騰出更多資源為用戶提供QoS保障。
[0027] 作為優選，所述步驟1-2中的
3下述公式替換：
[0028]
[0029] 作為優選，0。的取值范圍為0至1。
[0030] 作為優選，e的取值范圍為〇.〇〇8至0.02。
[0031] 因此，本發明具有如下有益效果：避免小區間負載不一致而導致LTE系統利用率 不高、部分小區過載的問題，有利用騰出更多資源為用戶提供QoS保障；提供更高的小區業 務吞吐量，提升客戶感知。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發明的實施例的一種流程圖；
[0033] 圖2是本發明的一種直接接入下的業務與均衡因子關系圖；
[0034] 圖3是本發明的一種均衡接入下的業務與均衡因子關系圖。
【具體實施方式】
[0035] 下面通過實施例結合附圖對本發明作進一步的描述，具體流程可詳見圖1。
[0036] 實施例：
[0037] 本實例描述的基于準入控制的LTE小區負載均衡方法，包括計算小區負載、業務 測量、資源核算、準入控制等步驟。
[0038] 步驟1 :計算小區負載：
[0039] 步驟1-1 :設定每個小區c及其發射功率P。、鄰區x及其發射功率Px、用 戶七到小區x的路徑損耗Lx,Ui、熱噪聲Nt、計算小區c內每個用戶七的信噪比：
;其中，Lc,Ui為用戶屮到小區c的路徑損耗；
[0040] 步驟1-2:設定用戶屮占用的物理資源塊數量NPRBUi、申請的業 務速率VUi，每個物理資源塊的占用帶寬BW，計算用戶七物理資源塊能力 及用戶~申請業務所需要的帶寬
[0041]步驟1-3 :設定小區C內總的物理資源塊PRBT()t,。、用戶屮申請的業務速率VUi，
計算小區C負載m ? 其中，Ui為小區C中申請業務的用戶； 9C . 1
[0042] 步聚2 :業務領U重：
[0043] 步驟2-1 :設定eNBi具備k個鄰區，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^