CN103237328B - 基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法和设备，通过应用本发明实施例所提出的技术方案，源小区在进行边缘用户的切换后降低自身的小区参考信号功率，而目标小区则升高自身的小区参考信号功率，从而，源小区的信号可以随着边缘用户的切出而降低，而目标小区的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么，这两个小区在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从源小区切换至目标小区的这些边缘用户，可以在位置不变的情况下接收到目标小区更强的信号，并降低了源小区的无用信号强度，优化了这些被切换用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

Description

基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法和设备。

背景技术

目前的负载均衡技术主要是通过基站判定某个小区负荷较高时，将会通过切换、修改小区选择重选参数或者重定向等措施，使得部分用户离开本小区，转移到周围负荷较轻的邻区或者同覆盖的小区，这样就达到了将负荷从高的小区重新分布到低的小区的目的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

目前的负载均衡技术只是考虑到本小区和邻小区的负载情况，而并没有考虑到那些因负载均衡所需而被迫切换用户的信道情况。这些用户被强制从服务小区切换至目标小区之后，无线信号势必会有所下降，进而导致用户业务感知下降。如果通过基站对两个小区功率进行调整，使之覆盖范围随着边缘用户所处服务小区的改变而改变，将会在不改变负载情况的条件下，进一步提高边缘用户的无线信道环境。

发明内容

本发明实施例提供一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法和设备，解决现有的技术方案中的小区切换后，用户的无线信号下降的问题。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法，至少包括以下步骤：

当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区基站在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至目标小区的边缘用户；

所述源小区基站将所述需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区；

在所述源小区基站指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，所述源小区基站降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内。

另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，包括：

确定模块，用于当所述基站所归属的小区的负载达到负载均衡切换门限时，在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至目标小区的边缘用户；

切换模块，用于将所述确定模块所确定的需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区；

功率调节模块，用于在所述切换模块指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内；

其中，当所述基站作为目标小区基站时，所述功率调节模块还用于升高自身的小区参考信号功率。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，源小区在进行边缘用户的切换后降低自身的小区参考信号功率，而目标小区则升高自身的小区参考信号功率，从而，源小区的信号可以随着边缘用户的切出而降低，而目标小区的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么，这两个小区在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从源小区切换至目标小区的这些边缘用户，可以在位置不变的情况下接收到目标小区更强的信号，并降低了源小区的无用信号强度，优化了这些被切换用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

附图说明

图1为本发明实施例所提出的一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的流程示意图；

图2A至图2D为本发明实施例所提出的一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的应用场景的示意图；

图3为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的流程示意图；

图4为本发明实施例提出的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，目前的负载均衡技术只是考虑到本小区和邻小区的负载情况，而并没有考虑到那些因负载均衡所需而被迫切换用户的信道情况。这些用户被强制从服务小区切换至目标小区之后，无线信号势必会有所下降，进而导致用户业务感知下降。如果通过基站对两个小区功率进行调整，使之覆盖范围随着边缘用户所处服务小区的改变而改变，将会在不改变负载情况的条件下，进一步提高边缘用户的无线信道环境。

为了克服这样的缺陷，本发明实施例提出了一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法，在现有的负载均衡技术上，加入了对小区功率自动调整的功能，使相邻小区的覆盖范围可以根据不同的负载程度进行相应的调整，从而使因负载均衡需要进行切换的用户，依然能够处于相对较好的信道环境中。

如图1所示，为本发明实施例所提出的一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的流程示意图，该方法具体包括以下步骤：

步骤S101、当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区基站在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至所述目标小区的边缘用户。

在具体的应用场景中，本步骤执行之前，还包括：

所述源小区基站根据其他小区基站周期性发送的资源状态更新，确定发送满足预设条件的资源状态更新的基站所归属的小区为边缘用户切换的目标小区。

需要进行说明的是，这例所提出的“其他小区”具体为与源小区有邻区关系的小区。

在本步骤中，当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区会询问周围所有与其具有邻区关系的小区的负载情况，这些小区也会一直向这个过载的源小区告知各自的负载情况(即资源状态更新)，源小区会在那些允许负载进入的小区中选择进行负载均衡的目标小区。

具体的选择规则可以是根据各小区当前的负载情况(具体可以包括资源占用率，和/或剩余资源总量等)，也可以是根据源小区与各小区之间实际的物理距离等，具体采用哪种规则可以根据实际系统需要来确定，这样的变化并不会影响本发明的保护范围。

在实际的应用场景中，所述资源状态更新，具体通过以下方式触发：

当所述源小区当前的负荷量达到资源上报门限时，所述源小区基站向其他小区基站发送资源状态请求；

所述源小区基站在接收到其他小区基站返回的资源状态响应后，周期性接收其他小区基站发送的资源状态更新；

当所述源小区当前的负荷量低于资源上报门限时，所述源小区基站通知其他小区基站停止发送资源状态更新。

在此基础上，本步骤的具体执行过程如下：

所述源小区基站根据所述满足切换位置门限的边缘用户上报的测量报告，确定各边缘用户所对应的位置信息；

所述源小区基站根据所述位置信息和所述目标小区的资源状态信息，确定需要切换至所述目标小区的边缘用户。

步骤S102、所述源小区基站将所述需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区。

具体的，本步骤的具体执行过程如下：

所述源小区基站向所述目标小区基站发送切换请求；

所述源小区基站接收所述目标小区基站返回的切换请求确认；

所述源小区基站向所述需要切换至所述目标小区的边缘用户发送切换开始指示。

步骤S103、在所述源小区基站指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，所述源小区基站降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，源小区在进行边缘用户的切换后降低自身的小区参考信号功率，而目标小区则升高自身的小区参考信号功率，从而，源小区的信号可以随着边缘用户的切出而降低，而目标小区的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么，这两个小区在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从源小区切换至目标小区的这些边缘用户，可以在位置不变的情况下接收到目标小区更强的信号，并降低了源小区的无用信号强度，优化了这些被切换用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。

具体的工作原理示意图如下：

如图2A至2D所示，为本发明实施例所提出的一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的应用场景的示意图。

如图2A所示，当小区A过载时，基站会试图将处于小区边缘的用户切换至负载相对较低的小区B。

如图2B所示，当边缘用户切换至小区B后，该用户便处于小区B的覆盖当中，但此时在该位置依然有较强的小区A信号，导致该用户的无线环境有所下降。

如图2C所示，当边缘用户完成切换后，如果小区A可以自动将自身的功率进行调整，缩小覆盖范围，则可以在不影响负载的情况下，减少对边缘用户的干扰，从而可以让边缘用户更好的接收小区B的信号。

如图2D所示，通过此消彼长的方式，A、B两个小区自动调整覆盖范围，最终形成稳态局面。

如图3所示，为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤S301、小区A的基站eNBA向小区B的基站eNBB发送资源状态请求(ResourceStatusRequest)。

在小区A中，随着用户不断增加，小区A内的负荷量逐渐增加。当负荷量达到资源上报门限时，小区A开始向小区B发出ResourceStatusRequest，以此来建立与小区B的连接关系，并向小区B询问其当前的负载情况。

步骤S302、eNBB向eNBA发送资源状态响应(ResourceStatusResponse)。

小区B在收到资源状态请求后，向小区A发出ResourceStatusResponse，确认已经与小区A的连接建立成功并完成初始化。

步骤S303、eNBB向eNBA周期性发送资源状态更新(ResourceStatusUpdate)。

在步骤S302中小区B与小区A的连接建立成功并完成初始化后，小区B将一直向小区A上报ResourceStatusUpdate，报告小区B当前的负载情况。

同时，ResourceStatusUpdate也是作为小区A进行切换选择小区的主要依据。如果小区B的负载低于小区A设置的切换门限，那么小区A可以选择小区B作为切换的目标小区。如果小区B的负载高于小区A设置的切换门限，那么小区A不会把小区B选入切换列表。当小区A的负载低于上报门限时，小区A才会通过资源上报请求告知小区B停止上报资源状态更新。

步骤S304、当小区A的负载继续增加并到达负载均衡切换门限之后，小区A内的边缘用户会通过基站配置的位置信息门限进行上报。

位置信息门限大多配置为终端测量得到本小区RSRP与邻小区RSRP的差值。当处于边缘的用户满足位置信息上报门限后，这些用户会通过测量报告(MeasurementReport)上报自身的位置信息。

这样，小区A根据之前所述的ResourceStatusUpdate和边缘用户的MeasurementReport，可以决定将哪些用户切换到哪些小区，以便减轻自己的负载情况。比如，当其中一个用户测量小区B的信号强度与小区A的信号强度满足上报位置信息的门限时，这个终端会给小区A上报自身的位置信息，小区A通过小区B周期发来的ResourceStatusUpdate，认为小区B满足负载均衡切换条件后，会将这个用户切换至小区B。

具体的切换过程如步骤S305至步骤S306所示。

步骤S305、eNBA向eNBB发送切换请求(HandoverRequest)。

步骤S306、eNBB向eNBA返回切换请求确认(HandoverRequestAcknowledge)。

步骤S307、eNBA向UE发送切换开始指示(HandoverStart)。

当小区A基站将满足切换门限的边缘用户强制切换至小区B之后，随着自身负荷量的降低，逐渐形成稳态，不会再将本小区的用户强制切换至小区B。此时，对于之前已经切换至小区B的边缘用户来说，信道环境并不好。原因在于这些边缘用户根据自身所处信号强度(RSRP、SINR)等因素，附着后应该处于小区A的覆盖范围内，但由于小区A过载的原因被强制切换至小区B，并非因无线信号的原因发生切换。因此，切换后的这些边缘用户虽然处于小区B内，但是仍然能够接收到较强的小区A信号，造成这些用户的SINR势必会有不同程度降低，导致业务质量下降。

步骤S308、当eNBA指示所有边缘用户完成切换后，自动将自身的小区参考信号功率降低。

同时，因为有新的边缘用户进入了小区B，小区B进一步执行步骤S308。

步骤S309、eNBB也将自身的小区参考信号功率升高。

这样，小区A的信号可以随着边缘用户的切出而降低，小区B的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么这两个小区可以在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从小区A切换至小区B的这些用户，可以在位置不变的情况下接收到小区B更强的信号，并降低了小区A的无用信号强度。从而，优化了这些用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，源小区在进行边缘用户的切换后降低自身的小区参考信号功率，而目标小区则升高自身的小区参考信号功率，从而，源小区的信号可以随着边缘用户的切出而降低，而目标小区的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么，这两个小区在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从源小区切换至目标小区的这些边缘用户，可以在位置不变的情况下接收到目标小区更强的信号，并降低了源小区的无用信号强度，优化了这些被切换用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

为了实现本发明实施例的技术方案，本发明实施例还提供了一种基站，其结构示意图如图4所示，至少包括：

确定模块41，用于当所述基站所归属的小区的负载达到负载均衡切换门限时，在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至所述目标小区的边缘用户；

切换模块42，用于将所述确定模块41所确定的需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区；

功率调节模块43，用于在所述切换模块42指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内；

其中，当所述基站作为目标小区基站时，所述功率调节模块43还用于升高自身的小区参考信号功率。

在具体的应用场景中，所述确定模块41，还用于：

根据其他小区基站周期性发送的资源状态更新，确定发送满足预设条件的资源状态更新的基站所归属的小区为边缘用户切换的目标小区。

进一步的，所述基站，还包括通信模块44，具体用于：

当所述基站所归属的小区当前的负荷量达到资源上报门限时，向其他小区基站发送资源状态请求；

在接收到其他小区基站返回的资源状态响应后，周期性接收其他小区基站发送的资源状态更新；

当所述基站所归属的小区当前的负荷量低于资源上报门限时，通知其他小区基站停止发送资源状态更新。

具体的，所述确定模块41，具体用于：

根据所述满足切换位置门限的边缘用户上报的测量报告，确定各边缘用户所对应的位置信息；

根据所述位置信息和所述目标小区的资源状态信息，确定需要切换至所述目标小区的边缘用户。

另一方面，所述切换模块42，具体用于：

向所述目标小区基站发送切换请求；

接收所述目标小区基站返回的切换请求确认；

向所述需要切换至所述目标小区的边缘用户发送切换开始指示。

与现有技术相比，本发明实施例所提出的技术方案具有以下优点：

通过应用本发明实施例所提出的技术方案，源小区在进行边缘用户的切换后降低自身的小区参考信号功率，而目标小区则升高自身的小区参考信号功率，从而，源小区的信号可以随着边缘用户的切出而降低，而目标小区的信号可以随着新边缘用户的切入而升高，那么，这两个小区在保证负载不变的同时，自动调整了各自的覆盖范围，使得因负载均衡需要，从源小区切换至目标小区的这些边缘用户，可以在位置不变的情况下接收到目标小区更强的信号，并降低了源小区的无用信号强度，优化了这些被切换用户的无线信道环境，提高了用户业务感知。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (10)

1.一种基于小区自动调整覆盖的负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区基站在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至目标小区的边缘用户；其中，所述切换位置门限为所述边缘用户测量得到的源小区RSRP与目标小区RSRP的差值；

所述源小区基站将所述需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区；

在所述源小区基站指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，所述源小区基站降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区基站在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至所述目标小区的边缘用户之前，还包括：

所述源小区基站根据其他小区基站周期性发送的资源状态更新，确定发送满足预设条件的资源状态更新的基站所归属的小区为边缘用户切换的目标小区。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述资源状态更新，具体通过以下方式触发：

当所述源小区当前的负荷量达到资源上报门限时，所述源小区基站向其他小区基站发送资源状态请求；

所述源小区基站在接收到其他小区基站返回的资源状态响应后，周期性接收其他小区基站发送的资源状态更新；

当所述源小区当前的负荷量低于资源上报门限时，所述源小区基站通知其他小区基站停止发送资源状态更新。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当源小区的负载达到负载均衡切换门限时，源小区基站在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至所述目标小区的边缘用户，具体包括：

所述源小区基站根据所述满足切换位置门限的边缘用户上报的测量报告，确定各边缘用户所对应的位置信息；

所述源小区基站根据所述位置信息和所述目标小区的资源状态信息，确定需要切换至所述目标小区的边缘用户。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源小区基站将所述需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区，具体包括：

所述源小区基站向所述目标小区基站发送切换请求；

所述源小区基站接收所述目标小区基站返回的切换请求确认；

所述源小区基站向所述需要切换至所述目标小区的边缘用户发送切换开始指示。

6.一种基站，其特征在于，包括：

确定模块，用于当所述基站所归属的小区的负载达到负载均衡切换门限时，在满足切换位置门限的边缘用户中确定需要切换至目标小区的边缘用户；其中，所述切换位置门限为所述边缘用户测量得到的源小区RSRP与目标小区RSRP的差值；

切换模块，用于将所述确定模块所确定的需要切换至所述目标小区的边缘用户切换至所述目标小区；

功率调节模块，用于在所述切换模块指示所有需要切换至所述目标小区的边缘用户完成切换后，降低自身的小区参考信号功率，同时，目标小区基站升高自身的小区参考信号功率，以使所述所有需要切换至所述目标小区的边缘用户处于所述目标小区的信号覆盖范围之内；

其中，当所述基站作为目标小区基站时，所述功率调节模块还用于升高自身的小区参考信号功率。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，所述确定模块，还用于：

根据其他小区基站周期性发送的资源状态更新，确定发送满足预设条件的资源状态更新的基站所归属的小区为边缘用户切换的目标小区。

8.如权利要求7所述的基站，其特征在于，还包括通信模块，具体用于：

当所述基站所归属的小区当前的负荷量达到资源上报门限时，向其他小区基站发送资源状态请求；

在接收到其他小区基站返回的资源状态响应后，周期性接收其他小区基站发送的资源状态更新；

当所述基站所归属的小区当前的负荷量低于资源上报门限时，通知其他小区基站停止发送资源状态更新。

9.如权利要求8所述的基站，其特征在于，所述确定模块，具体用于：

根据所述满足切换位置门限的边缘用户上报的测量报告，确定各边缘用户所对应的位置信息；

根据所述位置信息和所述目标小区的资源状态信息，确定需要切换至所述目标小区的边缘用户。

10.如权利要求6所述的基站，其特征在于，所述切换模块，具体用于：

向所述目标小区基站发送切换请求；

接收所述目标小区基站返回的切换请求确认；

向所述需要切换至所述目标小区的边缘用户发送切换开始指示。