基于准入控制的lte负载均衡方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种LTE通信网络技术领域，尤其是涉及一种能够有效解决热点小区 的拥塞问题，提高系统的资源利用率的基于准入控制的LTE负载均衡方法。
【背景技术】
[0002] 在蜂窝移动通信中，用户的到达率、传输业务类型都是随机变化的，即不均衡的， 这就导致了在热点小区的业务请求远远高于一个可接受的水平，而另一些小区则仍然具备 可用资源来服务更多的用户。
[0003] 2014. 12. 10公开了中国专利申请号为CN201410324613. 0的一种基于邻区集的 LTE负载均衡方法，该方法包括以下步骤：步骤1 :计算全局负载；步骤2 :构建最小负载邻 区集；步骤3 :核算负载变化量；步骤4 :实施负载转移；步骤5 :收敛判决。该发明所得的基 于邻区集的LTE负载均衡方法，从分析小区负载入手，根据其与全局负载的差值，推算出相 应的负载变化量，借助物理资源块的能力及均衡因子要求，实施相应数量的用户转移决策。 方法实施后能利用整个通信系统的资源利用率，提供更高的小区业务吞吐量，提升客户感 知。不足的是，该方法采取的负载分析是静态的，而实际上在小区运转过程中，仍然存在用 户不断接入并为之提供服务的情况，而由于网络环境的原因，这种接入并一定总能成功，需 要动态分析。为此，本发明设计一种基于准入控制的小区负载均衡方法，通过将目标小区的 负载实时动态地进行针对性分析，与周边的邻区进行负载转移，进而达到调整负载的目标。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中的各个小区业务请求量不均衡的问题，提供 了一种能够有效解决热点小区的拥塞问题，提高系统的资源利用率的基于准入控制的LTE 负载均衡方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明所设计的基于准入控制的LTE负载均衡方法，包括计 算小区负载、业务测量、资源核算、准入控制等步骤：对于候选基站集QB = {eNBi，eNB2，…， eNBN}，及当前发生接入的基站eNBi，计算其业务到达概率，核算用户发起业务所占用的带 宽，根据物理资源块的能力及均衡因子要求，来选择是接入当前基站，还是实施相应数量的 用户转移决策。
[0006] -种基于准入控制的LTE负载均衡方法，对于候选基站集QB = {eNBp eNB2，…， eNBN}，及当前发生接入的基站eNBp包括以下步骤：
[0007] 步骤1 :计算小区负载：
[0008] 步骤1-1 :设定每个小区c及其发射功率P。、邻区x及其发射功率Px、用户+到小
区x的路径损耗T 和热噪声Nt，利用公另 计算小区c内每个 LX,Ui 用户七的信噪比SINRUi;其中，Lc,Ui为用户Ui到小区 c的路径损耗；
[0009] 步骤1-2 :设定用户屮占用的物理资源块数量NPRBUi、申请的业务速率为VUi， 每个物理资源块的占用带宽为BW，利用公式用户Ui的物理资源块能力 RUj5
[0010] 利用公：
汁算用户七申请业务所需要的带宽BVUi;
[0011] 步骤1-3 :设定小区C内总的物理资源块PRBT(rt,。、用户七申请的业务速率VUi， 计算小区C负
其中，Ui为小区C中申请业务的用户；
[0012] 步聚2:业务测量：
[0013] 步骤2-1 :设定eNBi具备k个邻区，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^k-J，计算得到{eNBm， eNBm+1，…，eNBm+kJ中具备最小负载的邻区基站eNBj(j乒i);
[0014] 步骤2-2 :设定eNBi的用户到达概率为P u i，业务阻塞概率为0，到达用户发起业 务申请的概率为Ps」，利用公式PsjU= P 计算eNBj^业务到达概率p s_ m_i;
[0015] 步骤2-3 :计算该小区到达用户成功发起业务所需要的带宽W6 i:
[0016]
[0017] 步骤3:资源核算：
[0018] 计算基站eNBi当前申请业务所消耗的物理资源块数量为Wey(BW)，计算所有 业务接入e NBi后系统的负载
计算N个基站的平均负载
[0019] 步骤4:准入控制：
[0020] 步骤4-1 :若cp/ S雨，将新来用户直接接入eNBi中，否则转入步骤4-2 ;
[0021] 步骤4-2:利用公式
则拒绝此用户， 否则转入步骤4-3 ;
[00221 击骤4-3,设宙可接受的均衡状态0 ^收敛目标值e，计算由产生的负载均衡 因i 车中，<Pk表示除eNBi外其它N-1个基站的负载；
[0023] 计算由屮|产生的负载均衡因子
其中，<Pk表示除eNBj外其 它N-1个基站的负载；
[0024] 若0丨2叫，则将用户接入eNBj，否则接入eNBi，并更新相应小区的负载；其中，屮k 表示除6他1或eNB」外其它N-1个基站的负载。
[0025] 本发明的基于准入控制的LTE小区负载均衡方法，从分析小区负载入手，通过测 量业务到达的概率，推算出业务消耗RB资源块的大小。设定两次判定门槛，在接入后负载 小于平均负载时，采取就近接入的方式，否则通过核算采取最小负载邻区接入所导致的系 统均衡度，与当前接入的系统均衡度对比，来采取相应的接入策略。方法实施后能充分利用 整个系统的资源效率，提供更高的小区业务吞吐量，提升客户感知。
[0026] 本发明的基于准入控制的小区负载均衡方法，可以从系统性的角度统一考虑小区 接入的问题，避免小区间负载不一致而导致LTE系统利用率不高、部分小区过载的问题，有 利用腾出更多资源为用户提供QoS保障。
[0027] 作为优选，所述步骤1-2中的
3下述公式替换：
[0028]
[0029] 作为优选，0。的取值范围为0至1。
[0030] 作为优选，e的取值范围为〇.〇〇8至0.02。
[0031] 因此，本发明具有如下有益效果：避免小区间负载不一致而导致LTE系统利用率 不高、部分小区过载的问题，有利用腾出更多资源为用户提供QoS保障；提供更高的小区业 务吞吐量，提升客户感知。
【附图说明】
[0032] 图1是本发明的实施例的一种流程图；
[0033] 图2是本发明的一种直接接入下的业务与均衡因子关系图；
[0034] 图3是本发明的一种均衡接入下的业务与均衡因子关系图。
【具体实施方式】
[0035] 下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述，具体流程可详见图1。
[0036] 实施例：
[0037] 本实例描述的基于准入控制的LTE小区负载均衡方法，包括计算小区负载、业务 测量、资源核算、准入控制等步骤。
[0038] 步骤1 :计算小区负载：
[0039] 步骤1-1 :设定每个小区c及其发射功率P。、邻区x及其发射功率Px、用 户七到小区x的路径损耗Lx,Ui、热噪声Nt、计算小区c内每个用户七的信噪比：
;其中，Lc,Ui为用户屮到小区c的路径损耗；
[0040] 步骤1-2:设定用户屮占用的物理资源块数量NPRBUi、申请的业 务速率VUi，每个物理资源块的占用带宽BW，计算用户七物理资源块能力 及用户~申请业务所需要的带宽
[0041]步骤1-3 :设定小区C内总的物理资源块PRBT()t,。、用户屮申请的业务速率VUi，
计算小区C负载m ? 其中，Ui为小区C中申请业务的用户； 9C . 1
[0042] 步聚2 :业务领U重：
[0043] 步骤2-1 :设定eNBi具备k个邻区，即{eNBm，eNBm+1，…，eNB^