发明名称 基于临界触发的LTE负载均衡方法
摘要 本发明公开的基于临界触发的LTE负载均衡方法。包括以下步骤:步骤1:计算小区负载;步骤2:构建临界触发点;步骤3:第一临界触发;步骤4:第二临界触发;步骤5:收敛判决;本发明所得的基于临界触发的LTE负载均衡方法,从分析小区负载入手,通过构建临界触发点,核算第一及第二临界触发门限值,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。
申请公布号 CN104768187A 申请公布日期 2015.07.08
申请号 CN201510103454.6 申请日期 2015.03.10
申请人 华信咨询设计研究院有限公司 发明人 肖清华
分类号 H04W28/08(2009.01)I 主分类号 H04W28/08(2009.01)I
代理机构 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人 尉伟敏
主权项 一种基于临界触发的LTE负载均衡方法,其特征是包括以下步骤:步骤1:计算小区负载;步骤1‑1:设定每个小区c及其发射功率P<sub>c</sub>,邻区x及其发射功率P<sub>x</sub>,户u<sub>i</sub>到小区x的路径损耗<img file="FDA0000679630060000011.GIF" wi="123" he="74" />热噪声N<sub>t</sub>,计算小区c内每个用户u<sub>i</sub>的信噪比:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>SINR</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><mo>=</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000679630060000012.GIF" wi="213" he="82" /></maths><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>c</mi></msub><mo>*</mo><msub><mi>L</mi><mrow><mi>c</mi><mo>,</mo><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>N</mi><mi>t</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>c</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo>*</mo><msub><mi>L</mi><mrow><mi>x</mi><mo>,</mo><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000679630060000013.GIF" wi="344" he="125" /></maths>步骤1‑2:设定用户u<sub>i</sub>占用的物理资源块数量<img file="FDA0000679630060000014.GIF" wi="190" he="73" />每个物理资源块的占用带宽BW,计算物理资源块能力:<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>R</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>V</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><msub><mi>NPRB</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub></mfrac><mo>=</mo><mi>BW</mi><mo>*</mo><msub><mi>log</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><msub><mi>SINR</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000679630060000015.GIF" wi="901" he="120" /></maths><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mi>BW</mi><mo>*</mo><msub><mi>log</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mrow><msub><mi>P</mi><mi>c</mi></msub><mo>*</mo><msub><mi>L</mi><mrow><mi>c</mi><mo>,</mo><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></mrow></msub></mrow><mrow><mi>N</mi><mo>+</mo><msub><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>x</mi><mo>&NotEqual;</mo><mi>c</mi></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>P</mi><mi>x</mi></msub><mo>*</mo><msub><mi>L</mi><mrow><mi>x</mi><mo>,</mo><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></mrow></msub><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000679630060000016.GIF" wi="677" he="132" /></maths>步骤1‑3:设定小区c内总的物理资源块PRB<sub>Tot,c</sub>,用户u<sub>i</sub>申请的业务速率<img file="FDA0000679630060000017.GIF" wi="95" he="78" />计算小区c负载:<img file="FDA0000679630060000018.GIF" wi="930" he="205" />步骤1‑4:对于各基站的小区负载<img file="FDA0000679630060000019.GIF" wi="356" he="77" />计算全局负载:<img file="FDA00006796300600000110.GIF" wi="286" he="118" />步聚2:构建临界触发点;步骤2‑1:对于任何小区i,设定两个触发点,其中,第一触发点K<sub>1</sub>=1,对于第二触发点,设定小区边缘用户与小区中心用户的数量比为σ<sub>i</sub>,计算<img file="FDA00006796300600000111.GIF" wi="339" he="126" />步骤2‑2:选择具备最大负载的基站eNB<sub>i</sub>,设定k个邻区NS<sub>i</sub>={eNB<sub>m</sub>,eNB<sub>m+1</sub>,…,eNB<sub>m+k</sub>},找到其中具备最小负载的基站eNB<sub>j</sub>(j≠i);步骤3:第一临界触发;若<img file="FDA00006796300600000112.GIF" wi="197" he="67" />触发第一临界,并在eNB<sub>i</sub>和eNB<sub>j</sub>间进行负载转移,转移量为:<img file="FDA00006796300600000113.GIF" wi="711" he="84" />跳至步骤5,否则,触发第二临界;步骤4:第二临界触发;步骤4‑1:计算{eNB<sub>m</sub>,eNB<sub>m+1</sub>,…,eNB<sub>m+k‑1</sub>}的平均负载<img file="FDA00006796300600000114.GIF" wi="283" he="113" />以及<img file="FDA00006796300600000115.GIF" wi="942" he="160" />和<img file="FDA00006796300600000116.GIF" wi="333" he="129" />步骤4‑2:如果K<sub>2,i</sub>≤K<sub>2,k</sub>,不进行任何负载转移,转至步骤5;否则,首先计算<img file="FDA00006796300600000117.GIF" wi="681" he="78" />对于eNB<sub>i</sub>与eNB<sub>j</sub>重叠覆盖区域内的所有用户U<sub>ij</sub>={u<sub>ij,1</sub>,u<sub>ij,2</sub>…u<sub>ij,h</sub>},计算将其全部转往eNB<sub>j</sub>所产生的负载变化量<img file="FDA0000679630060000021.GIF" wi="959" he="135" />步骤4‑3:计算实际发生转移的负载变化量<img file="FDA0000679630060000022.GIF" wi="506" he="80" />在此基础上计算<img file="FDA0000679630060000023.GIF" wi="890" he="84" />(Ceil为天花板函数);将U<sub>ri</sub>集合中每个用户按<img file="FDA0000679630060000024.GIF" wi="72" he="114" />进行升序排列,选择前z个用户转移到eNB<sub>i</sub>中,满足:<maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>z</mi></msubsup><mfrac><msub><mi>V</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><msub><mi>R</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub></mfrac><mo>&le;</mo><msub><mi>&Sigma;</mi><mrow><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub><mo>&Element;</mo><msub><mi>eNB</mi><mi>r</mi></msub></mrow></msub><mrow><mo>(</mo><mi>&Delta;</mi><msub><mi>NPRB</mi><msub><mi>u</mi><mi>i</mi></msub></msub><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000679630060000025.GIF" wi="663" he="122" /></maths>并更新所有小区的负载;步骤5:收敛判决;设定可接受的均衡状态β<sub>0</sub>,收敛目标值ε,计算负载均衡因子:<img file="FDA0000679630060000026.GIF" wi="272" he="116" />核实条件:<img file="FDA0000679630060000027.GIF" wi="789" he="121" />是否满足,否则重复步骤1~4,直到满足条件为止。
地址 310000 浙江省杭州市西湖区文三路259号A幢7楼
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