Lte-a異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中一種聯(lián)合優(yōu)化mlb與mro的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及LTE-A異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中利用簇相關(guān)理論 獲取最佳負(fù)載重分配方案以判斷各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)載狀態(tài)的方法、基于決策樹理論判斷切換優(yōu) 化類型方法以及交叉控制自適應(yīng)調(diào)整切換參數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動寬帶業(yè)務(wù)的迅速增長,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣化,傳 統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)不斷進(jìn)化為高密集、無規(guī)則的異構(gòu)小蜂窩網(wǎng)絡(luò),以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋以及 系統(tǒng)容量,提升用戶的滿意度。
[0003] 但是由于用戶在網(wǎng)絡(luò)中隨機(jī)接入和離開,并在網(wǎng)絡(luò)中不斷移動,且他們的業(yè)務(wù)需 求各不相同,使得網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況各不相同,導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)由于用戶的業(yè)務(wù)需 求量過大而因有限的網(wǎng)絡(luò)資源而造成用戶的呼叫阻塞,形成網(wǎng)絡(luò)的局部擁塞效應(yīng),而其他 一些節(jié)點(diǎn)由于接入的用戶請求較少甚至處于空閑狀態(tài)而形成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,而且用戶的 移動性會造成切換操作的執(zhí)行,而在網(wǎng)絡(luò)中單純執(zhí)行移動負(fù)載均衡操作或者移動魯棒性增 強(qiáng)操作并不會改善系統(tǒng)的性能,相反可能會造成全網(wǎng)性能的惡化,因而如何提升全網(wǎng)的資 源利用率,緩解網(wǎng)絡(luò)局部擁塞,并優(yōu)化切換性能是目前研究的又一熱點(diǎn)。
[0004] 為了提升網(wǎng)絡(luò)的智能化,減少人工管理的運(yùn)營成本,下一代移動網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟確定在 下一代無線通信系統(tǒng)中引入自組織網(wǎng)絡(luò)(Self-organizationNetwork,SON)關(guān)鍵概念,SON 主要包括三大部分:自配置、自優(yōu)化和自治愈。在SON自優(yōu)化模塊中,MLB與MR0是其中重 要的兩大部分,MLB是將超負(fù)載節(jié)點(diǎn)下的用戶切換到低負(fù)載節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行服務(wù),以分?jǐn)偝?fù)載 節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù),充分利用低負(fù)載節(jié)點(diǎn)的資源,不僅解決了網(wǎng)絡(luò)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(yōu)化網(wǎng)絡(luò)切換性能,由于用戶在網(wǎng)絡(luò)中不是 出于靜止?fàn)顟B(tài),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(biāo)?,F(xiàn)有技術(shù)一般單獨(dú)研究MLB與MR0,沒有綜合考慮二者的聯(lián)合優(yōu)化,而在實(shí)際中, 單獨(dú)考慮MLB時,盡管實(shí)現(xiàn)了較好的負(fù)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(shù),惡化了用戶的移動性能;而單獨(dú)考慮MR0可能會造成資源的浪 費(fèi),網(wǎng)絡(luò)局部擁塞等問題。
[0005] 發(fā)明人在研究現(xiàn)有技術(shù)的過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的負(fù)載均衡技術(shù)都是直接將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò) 負(fù)載與負(fù)載門限比較或者與相鄰小區(qū)負(fù)載進(jìn)行比較,而沒有得到一個最佳的負(fù)載重分配方 案,而且在自優(yōu)化模塊中都是單獨(dú)考慮MLB或者M(jìn)R0,可能導(dǎo)致長期網(wǎng)絡(luò)性能的惡化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種提升了整個系統(tǒng)的收斂時間,解決了潛在的 ping-pong切換效應(yīng),同時大大降低了負(fù)載均衡過程中的信令開銷的LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中一 種聯(lián)合優(yōu)化MLB與MR0的方法,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中一種聯(lián)合優(yōu)化 MLB與MR0的方法,其包括以下步驟:
[0007] 101、在LTE-A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的每個基站下建立信息存儲模塊,信息存儲模塊存儲對應(yīng) 基站下當(dāng)前的負(fù)載信息,并統(tǒng)計其服務(wù)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(gòu)網(wǎng)絡(luò)中所有基站進(jìn)行遍歷,并根據(jù)步驟101中各個基站信息存 儲模塊下存儲的負(fù)載信息、服務(wù)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(jìn)行分組;
[0009] 103、根據(jù)步驟102中得到基站分組信息劃分負(fù)載均衡域,求得負(fù)載重分配的最優(yōu) 解,判斷各個基站的負(fù)載狀態(tài);
[0010] 104、獲取用戶當(dāng)前位置以及所屬基站的相關(guān)信息,計算各個用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸 速率、平均移動速度,并利用決策樹法對用戶的切換優(yōu)化類型進(jìn)行判斷,即用戶是執(zhí)行移動 負(fù)載均衡切換還是執(zhí)行移動魯棒性增強(qiáng)操作或者不進(jìn)行任何操作;
[0011] 105、根據(jù)步驟104獲得的切換優(yōu)化類型,對相關(guān)的切換參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整處 理,即將移動負(fù)載均衡的相關(guān)指標(biāo)與移動魯棒性增強(qiáng)的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合交叉調(diào)整。
[0012] 進(jìn)一步的,步驟102中的利用簇分組法對基站進(jìn)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(jù)查詢的相關(guān)信息,將宏基站覆蓋范圍內(nèi)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(jié)點(diǎn);
[0016] 進(jìn)一步的,步驟103中的根據(jù)基站的分組信息劃分負(fù)載均衡域,求得負(fù)載重分配 的最優(yōu)解,判斷各個基站的負(fù)載狀態(tài),具體包括:
[0017] B1、將各個簇劃分為負(fù)載均衡域,簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)通過負(fù)載均衡信令流程互相交換負(fù)載 相關(guān)信息;
[0018] B2、對獲得的相關(guān)負(fù)載信息,根據(jù)納什均衡原理將負(fù)載進(jìn)行重分配,得到各個節(jié)點(diǎn) 理想負(fù)載分配值;
[0019] B3、將各個節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的負(fù)載值與計算得到的理想負(fù)載分配值進(jìn)行比較,判斷各個 節(jié)點(diǎn)的負(fù)載狀態(tài),即如果當(dāng)前負(fù)載值-理想負(fù)載分配值3設(shè)定值M,則為超負(fù)載狀態(tài),反之 則處于輕負(fù)載狀態(tài)。
[0020] 進(jìn)一步的,步驟104中所述利用決策樹法對用戶的切換優(yōu)化類型進(jìn)行判斷的步驟 具體包括:
[0021] C1、將用戶的服務(wù)基站當(dāng)前的負(fù)載狀態(tài)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(shù)據(jù)傳輸速率作為決策樹的輸入信息,獲得檢測樣 本;
[0022] C2、根據(jù)獲得的檢測樣本信息,利用ID3算法對其進(jìn)行歸納分析;
[0023] C3、根據(jù)歸納分析的結(jié)果得到預(yù)測模型,建立切換優(yōu)化類型判別不等式,即各個屬 性的加權(quán)不等式。
[0024] 進(jìn)一步的,步驟105中所述根據(jù)已獲得的切換優(yōu)化類型,對相關(guān)的切換參數(shù)進(jìn)行 自適應(yīng)調(diào)整處理的步驟具體包括:
[0025] D1、統(tǒng)計各個節(jié)點(diǎn)當(dāng)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(jìn)行檢測,根據(jù)決策樹模型判決等式的取值判斷得到切換優(yōu)化類 型;
[0027] D3、根據(jù)A3事件的基本判斷不等式/?S/% > 十(七調(diào)整服務(wù)小區(qū) 的切換偏移量,將服務(wù)小區(qū)當(dāng)前負(fù)載信息與理想的負(fù)載差值作為因子調(diào)整切換參數(shù),同時 將服務(wù)小區(qū)的切換失敗率以及ping-pong切換率作為調(diào)整切換參數(shù)的因子,即對相關(guān)的切 換參數(shù)進(jìn)行交叉控制調(diào)整;
[0028] D4、將調(diào)整切換參數(shù)之后的各個節(jié)點(diǎn)的基本屬性存儲在各個節(jié)點(diǎn)的信息存儲模塊 中,并進(jìn)行更新。
[0029] 進(jìn)一步的,步驟104和步驟105中的移動負(fù)載均衡的操作步驟具體包括:
[0030] E1、獲得各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)載均衡狀態(tài)之后,對節(jié)點(diǎn)下的用戶進(jìn)行遍歷;
[0031] E2、檢測負(fù)載均衡域內(nèi)其他低負(fù)載節(jié)點(diǎn)提供給各個用戶的RSRP值以及低負(fù)載節(jié) 點(diǎn)當(dāng)前的負(fù)載值;
[0032] E3、將低負(fù)載節(jié)點(diǎn)提供的RSRP與服務(wù)基站提供的RSRP進(jìn)行比較,判斷用戶是否執(zhí) 行切換操作,如果執(zhí)行,則選擇低負(fù)載且提供給用戶最大的RSRP的節(jié)點(diǎn)作為用戶切換的目 標(biāo)節(jié)點(diǎn);
[0033] E4、根據(jù)獲得目標(biāo)節(jié)點(diǎn),對用戶執(zhí)行切換操作。
[0034] 進(jìn)一步的,所述移動魯棒性增強(qiáng)操作具體包括:
[0035] 對系統(tǒng)中所有用戶進(jìn)行遍歷,獲取用戶服務(wù)節(jié)點(diǎn)切換失敗率、ping-pong切換率等 信息;
[0036] 根據(jù)獲得的用戶切換信息,對小區(qū)之間的切換偏移量進(jìn)行調(diào)整。
[0037] 進(jìn)一步的,自適應(yīng)調(diào)整參數(shù)包括:
[0038] 步驟901、統(tǒng)計所有節(jié)點(diǎn)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(yōu)化過程中,建立移動性優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行參數(shù)調(diào)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(biāo)。
[0040] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)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(cè)的角度出發(fā),選擇了切換優(yōu) 化類別,保證了系統(tǒng)在負(fù)載與切換兩方面的性能。在未來網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中是非常重要的自優(yōu)化 功能,具有較好的實(shí)際應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0042] 圖1是LTE-A異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(fù)載均衡信令流程示意圖;
[0045] 圖4為基于簇理論得到最佳負(fù)載重分配理論值的流程圖;
[0046] 圖5為節(jié)點(diǎn)負(fù)載狀態(tài)判別流程圖;
[0047] 圖6為建立決策不等式流程圖;
[0048