Lte-a異構網絡中一種聯合優化mlb與mro的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及移動通信技術領域，具體涉及LTE-A異構蜂窩網絡中利用簇相關理論 獲取最佳負載重分配方案以判斷各個節點的負載狀態的方法、基于決策樹理論判斷切換優 化類型方法以及交叉控制自適應調整切換參數的方法。
【背景技術】
[0002] 隨著移動寬帶業務的迅速增長，網絡規模的不斷擴大，網絡結構的復雜多樣化，傳 統的蜂窩網絡不斷進化為高密集、無規則的異構小蜂窩網絡，以進一步提高網絡覆蓋以及 系統容量，提升用戶的滿意度。
[0003] 但是由于用戶在網絡中隨機接入和離開，并在網絡中不斷移動，且他們的業務需 求各不相同，使得網絡中各個節點的負載情況各不相同，導致某些節點由于用戶的業務需 求量過大而因有限的網絡資源而造成用戶的呼叫阻塞，形成網絡的局部擁塞效應，而其他 一些節點由于接入的用戶請求較少甚至處于空閑狀態而形成資源浪費的現象，而且用戶的 移動性會造成切換操作的執行，而在網絡中單純執行移動負載均衡操作或者移動魯棒性增 強操作并不會改善系統的性能，相反可能會造成全網性能的惡化，因而如何提升全網的資 源利用率，緩解網絡局部擁塞，并優化切換性能是目前研究的又一熱點。
[0004] 為了提升網絡的智能化，減少人工管理的運營成本，下一代移動網絡聯盟確定在 下一代無線通信系統中引入自組織網絡（Self-organizationNetwork,SON)關鍵概念，SON 主要包括三大部分：自配置、自優化和自治愈。在SON自優化模塊中，MLB與MR0是其中重 要的兩大部分，MLB是將超負載節點下的用戶切換到低負載節點上進行服務，以分攤超負載 節點的業務，充分利用低負載節點的資源，不僅解決了網絡局部擁塞問題同時提升了用戶 滿意度，降低用戶平均呼叫阻塞率;MR0是為了優化網絡切換性能，由于用戶在網絡中不是 出于靜止狀態，因而降低用戶的切換失敗率，ping-pong切換率以及鏈路連接失敗率是其主 要目標。現有技術一般單獨研究MLB與MR0,沒有綜合考慮二者的聯合優化，而在實際中， 單獨考慮MLB時，盡管實現了較好的負載均衡效果，但是可能造成用戶頻繁切換甚至大大 提升了ping-pong切換次數，惡化了用戶的移動性能；而單獨考慮MR0可能會造成資源的浪 費，網絡局部擁塞等問題。
[0005] 發明人在研究現有技術的過程中發現，現有的負載均衡技術都是直接將當前網絡 負載與負載門限比較或者與相鄰小區負載進行比較，而沒有得到一個最佳的負載重分配方 案，而且在自優化模塊中都是單獨考慮MLB或者MR0,可能導致長期網絡性能的惡化。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術的不足，提出了一種提升了整個系統的收斂時間，解決了潛在的 ping-pong切換效應，同時大大降低了負載均衡過程中的信令開銷的LTE-A異構網絡中一 種聯合優化MLB與MR0的方法，本發明的技術方案如下：LTE-A異構網絡中一種聯合優化 MLB與MR0的方法，其包括以下步驟：
[0007] 101、在LTE-A異構網絡的每個基站下建立信息存儲模塊，信息存儲模塊存儲對應 基站下當前的負載信息，并統計其服務用戶的切換失敗信息、基站類型以及基站ID信息；
[0008] 102、對LTE-A異構網絡中所有基站進行遍歷，并根據步驟101中各個基站信息存 儲模塊下存儲的負載信息、服務用戶的切換失敗信息、基站類型以及基站ID信息，采用簇 分組法對基站進行分組；
[0009] 103、根據步驟102中得到基站分組信息劃分負載均衡域，求得負載重分配的最優 解，判斷各個基站的負載狀態；
[0010] 104、獲取用戶當前位置以及所屬基站的相關信息，計算各個用戶的平均數據傳輸 速率、平均移動速度，并利用決策樹法對用戶的切換優化類型進行判斷，即用戶是執行移動 負載均衡切換還是執行移動魯棒性增強操作或者不進行任何操作；
[0011] 105、根據步驟104獲得的切換優化類型，對相關的切換參數進行自適應調整處 理，即將移動負載均衡的相關指標與移動魯棒性增強的相關指標進行聯合交叉調整。
[0012] 進一步的，步驟102中的利用簇分組法對基站進行分組的具體步驟包括：
[0013] A1、查詢各個基站的信息存儲模塊，獲取各個基站的類型及ID信息；
[0014] A2、根據查詢的相關信息，將宏基站覆蓋范圍內的所有基站包括宏基站劃分為一 個簇；
[0015] A3、將每個簇中的宏基站作為簇頭，其他基站作為簇中的節點；
[0016] 進一步的，步驟103中的根據基站的分組信息劃分負載均衡域，求得負載重分配 的最優解，判斷各個基站的負載狀態，具體包括：
[0017] B1、將各個簇劃分為負載均衡域，簇內節點通過負載均衡信令流程互相交換負載 相關信息；
[0018] B2、對獲得的相關負載信息，根據納什均衡原理將負載進行重分配，得到各個節點 理想負載分配值；
[0019] B3、將各個節點當前的負載值與計算得到的理想負載分配值進行比較，判斷各個 節點的負載狀態，即如果當前負載值-理想負載分配值3設定值M，則為超負載狀態，反之 則處于輕負載狀態。
[0020] 進一步的，步驟104中所述利用決策樹法對用戶的切換優化類型進行判斷的步驟 具體包括：
[0021] C1、將用戶的服務基站當前的負載狀態信息、切換失敗率、檢測的參考信號的接 收功率RSRP、用戶的平均移動速度以及數據傳輸速率作為決策樹的輸入信息，獲得檢測樣 本；
[0022] C2、根據獲得的檢測樣本信息，利用ID3算法對其進行歸納分析；
[0023] C3、根據歸納分析的結果得到預測模型，建立切換優化類型判別不等式，即各個屬 性的加權不等式。
[0024] 進一步的，步驟105中所述根據已獲得的切換優化類型，對相關的切換參數進行 自適應調整處理的步驟具體包括：
[0025] D1、統計各個節點當前的切換失敗率，ping-pong切換率以及用戶掉話率；
[0026] D2、對每個用戶進行檢測，根據決策樹模型判決等式的取值判斷得到切換優化類 型；
[0027] D3、根據A3事件的基本判斷不等式/?S/% > 十(七調整服務小區 的切換偏移量，將服務小區當前負載信息與理想的負載差值作為因子調整切換參數，同時 將服務小區的切換失敗率以及ping-pong切換率作為調整切換參數的因子，即對相關的切 換參數進行交叉控制調整；
[0028] D4、將調整切換參數之后的各個節點的基本屬性存儲在各個節點的信息存儲模塊 中，并進行更新。
[0029] 進一步的，步驟104和步驟105中的移動負載均衡的操作步驟具體包括：
[0030] E1、獲得各個節點的負載均衡狀態之后，對節點下的用戶進行遍歷；
[0031] E2、檢測負載均衡域內其他低負載節點提供給各個用戶的RSRP值以及低負載節 點當前的負載值；
[0032] E3、將低負載節點提供的RSRP與服務基站提供的RSRP進行比較，判斷用戶是否執 行切換操作，如果執行，則選擇低負載且提供給用戶最大的RSRP的節點作為用戶切換的目 標節點；
[0033] E4、根據獲得目標節點，對用戶執行切換操作。
[0034] 進一步的，所述移動魯棒性增強操作具體包括：
[0035] 對系統中所有用戶進行遍歷，獲取用戶服務節點切換失敗率、ping-pong切換率等 信息；
[0036] 根據獲得的用戶切換信息，對小區之間的切換偏移量進行調整。
[0037] 進一步的，自適應調整參數包括：
[0038] 步驟901、統計所有節點的切換失敗率HFO、ping-pong切換率HPP以及用戶掉話 率CDR;
[0039] 步驟902、在移動性優化過程中，建立移動性優化函數進行參數調整
Wi表示切換失敗率的影響大小，《 2表示ping-pong切 換率的影響大小，《；5表示用戶掉話率的影響大小，Wmro表示切換性能因子的反饋指標。
[0040] 本發明的優點及有益效果如下：
[0041] 有效解決了MLB與MR0之間可能存在的沖突，從用戶側的角度出發，選擇了切換優 化類別，保證了系統在負載與切換兩方面的性能。在未來網絡優化中是非常重要的自優化 功能，具有較好的實際應用價值。
【附圖說明】
[0042] 圖1是LTE-A異構蜂窩網絡拓撲結構示意圖；
[0043] 圖2為基于簇理論的基站分組示意圖；
[0044] 圖3為基于簇分組的移動負載均衡信令流程示意圖；
[0045] 圖4為基于簇理論得到最佳負載重分配理論值的流程圖；
[0046] 圖5為節點負載狀態判別流程圖；
[0047] 圖6為建立決策不等式流程圖；
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