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Patent Searching and Data


Title:
LOAD BALANCING METHOD AND DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/159349
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a load balancing method and device, relating to the field of communications, improving the success rate of load migration. A load balancing method includes: detecting whether or not the ratio between the service load of the current cell and the load of the average of the service loads of the neighbours thereof exceeds a preset threshold value; when the load ratio exceeds the threshold value, performing switching priority ranking on the users within the coverage range of the current cell according to the spectrum efficiency loss rate expectanc and load balance gain caused by cell switching; and switching the user with the highest priority to a neighbour of the current cell. The embodiments of the present invention are mainly used in the base station of the communication system.

Inventors:
ZHANG JIETAO (CN)
ZHUANG HONGCHENG (CN)
LUO ZEZHOU (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/077741
Publication Date:
November 29, 2012
Filing Date:
July 28, 2011
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
ZHANG JIETAO (CN)
ZHUANG HONGCHENG (CN)
LUO ZEZHOU (CN)
International Classes:
H04W28/08
Foreign References:
CN101784078A2010-07-21
CN101951664A2011-01-19
CN101594641A2009-12-02
CN101711044A2010-05-19
Attorney, Agent or Firm:
BEIJING ZBSD PATENT & TRADEMARK AGENT LTD. (CN)
北京中博世达专利商标代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利 要求 书

1、 一种实现负载均衡的方法, 其特征在于, 包括:

检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负载的平均值的负载 之比是否超过预设的门限值; 所述业务负载为当前小区的使用中的资源 块数目与当前小区提供的总资源块数目的比值;

在所述负载之比超过所述门限值时, 以小区切换造成的频谱效率损 失率预期、 负载均衡增益为依据, 对所述当前小区覆盖范围内的用户进 行切换优先级排序;

将切换优先级最高的用户切换到当前小区的相邻小区。

2、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在将切换优先级最高 的用户切换到当前小区的相邻小区前, 还包括:

预检测相邻小区是否有足够的资源块供所述切换优先级最高的用户 使用门限值;

若当前小区的相邻小区为中继小区, 预检测相邻小区在接收所述切 换优先级最高的用户后, 相邻小区的母基站所在的小区是否有足够的资 源块供所述切换优先级最高的用户使用;

在相邻小区或相邻小区的母基站所在的小区没有足够的资源块的情 况下, 禁止对所述切换优先级最高的用户进行切换。

3、 根据权利要求 1所述的方法, 其特征在于, 在将切换优先级最高 的用户切换到当前小区的相邻小区后, 还包括:

检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负载的平均值的负载 之比是否超过所述门限值, 以使得在未超过所述门限值的情况下, 继续 进行预检测以及用户切换, 直至所述负载之比不超过所述门限值。

4、 根据权利要求 1至 3中任一项所述的方法, 其特征在于, 所述以 小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依据, 对所述当 前小区覆盖范围内的用户进行切换优先级排序包括:

根据用户切换小区造成的频谱效率损失率预期, 将所述当前小区覆 盖范围内的用户划分入至少一个第一级集合;

根据用户业务占用当前小区资源块情况, 将每个第一级集合中的用 户划分入至少一个第二级集合; 根据非实时业务优先级高于实时业务优先级的规则, 对每个第一级 集合的第二级集合中的用户进行排序。

5、 根据权利要求 4所述的方法, 其特征在于, 所述根据用户切换小 区造成的频谱效率损失率预期, 将所述当前小区覆盖范围内的用户划分 入至少一个第一级集合包括:

计算每个用户进行小区切换造成的频谱效率损失率; 所述每个用户的频谱 效率损失率 ΔΝ= |Nik - Nlk|/ Nik, 其中 Nik为用户 k占用当前小区的资源块数, Nlk为用户 k连接至相邻小区的情况下占用相邻小区的资源块数;

合中; 其中, 第一级集合 X中的用户的频谱效率损失率 ΔΝ满足 δ χ < ΔΝ < δ χ+1, χ ζ {1, 2, ..., X} , [ δ χ, δ χ+1 )为预设置的频谱效率损失率取值区间, 并 且第一级集合的频谱效率损失率取值区间的取值点越低, 第一级集合的 用户的切换优先级越高。

6、 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 在第二级集合 y中的 用户 k的 Nlk满足 y Nlk< y+1, {1, 2, ..., Y} , [ ξ y, ξ γ+1 )为预设置的当 前小区资源块取值区间,并且第二级集合的当前小区资源块取值区间的取值点 越高, 第二级集合中用户的切换优先级越高。

7、 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 所述根据非实时业务 优先级高于实时业务优先级的规则, 对每个第一级集合的第二级集合中 的用户进行排序, 还包括:

查询当前第二级集合中的用户的业务属性;

将业务属性为非实时业务的用户的切换优先级置于实时业务的用户 的切换优先级之上。

8、 根据权利要求 7所述的方法, 其特征在于, 还包括:

对于每个第一级集合的第二级集合中的实时业务的用户, 以预设的 切换场景的优先级为依据进行切换优先级排序; 所述切换场景按优先级 由高到低为: 当前母基站和该母基站下属的中继基站之间的切换、 当前 中继基站与当前中继基站同一母基站下属的另一中继基站之间的切换、 当前母基站和另一母基站之间的切换、 当前母基站和另一母基站下属的 中继基站之间的切换、 当前中继基站和另一母基站下属的中继基站之间 的切换。

9、 一种实现负载均衡的装置, 其特征在于, 包括:

第一负载检测单元, 用于检测当前小区的业务负载与各相邻小区的 业务负载的平均值的负载之比是否超过预设的门限值; 所述业务负载为 当前小区的使用中的资源块数目与当前小区提供的总资源块数目的比 值;

第一优先级排序单元, 用于在所述负载之比超过所述门限值时, 以 小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依据, 对所述当 前小区覆盖范围内的用户进行切换优先级排序;

连接切换单元, 用于将切换优先级最高的用户切换到当前小区的相 邻小区。

1 0、 根据权利要求 9所述的装置, 其特征在于, 还包括:

第二负载检测单元, 用于在将切换优先级最高的用户切换到当前小 区的相邻小区前, 预检测相邻小区是否有足够的资源块供所述切换优先 级最高的用户使用;

第三负载检测单元, 用于在当前小区的相邻小区为中继小区时, 预 检测相邻小区在接收所述切换优先级最高的用户后, 相邻小区的母基站 所在的小区是否有足够的资源块供所述切换优先级最高的用户使用; 连接切换禁止单元, 用于在相邻小区或相邻小区的母基站所在的小 区没有足够的资源块的情况下, 禁止对所述切换优先级最高的用户进行 切换。

1 1、 根据权利要求 9 所述的装置, 其特征在于, 所述第一负载检测 单元还用于在将切换优先级最高的用户切换到当前小区的相邻小区后, 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负载的平均值的负载之比 是否超过所述门限值, 以使得在未超过所述门限值的情况下, 继续进行 预检测以及用户切换, 直至所述负载之比不超过所述门限值。

1 2、 根据权利要求 9至 1 1 中任一项所述的装置, 其特征在于, 所述 第一优先级排序单元还包括:

第一集合划分模块, 用于根据用户切换小区造成的频谱效率损失率 预期, 将所述当前小区覆盖范围内的用户划分入至少一个第一级集合; 第二集合划分模块, 用于根据用户业务占用当前小区资源块情况, 将每个第一级集合中的用户划分入至少一个第二级集合;

用户排序模块, 用于根据非实时业务优先级高于实时业务优先级的 规则, 对每个第一级集合的第二级集合中的用户进行排序。

1 3、 根据权利要求 1 2所述的装置, 其特征在于, 所述第一集合划分 模块还包括:

频率损失率计算子模块, 用于计算每个用户进行小区切换造成的频谱效率 损失率;

入所述至少一个第一级集合中。

14、 根据权利要求 1 2或 1 3中所述的装置, 其特征在于, 所述用户排 序模块还包括:

业务属性查询子模块, 用于查询当前第二级集合中的用户的业务属 性;

用户排序子模块, 用于将业务属性为非实时业务的用户的优先级置 于实时业务的用户的优先级之上。

1 5、 根据权利要求 1 4所述的装置, 其特征在于, 还包括:

第二优先级排序单元, 用于对于每个第一级集合的第二级集合中的 实时业务的用户, 以预设的切换场景的优先级为依据进行切换优先级排 序; 所述切换场景按优先级由高到低为: 当前母基站和该母基站下属的 中继基站之间的切换、 当前中继基站与当前中继基站同一母基站下属的 另一中继基站之间的切换、 当前母基站和另一母基站之间的切换、 当前 母基站和另一母基站下属的中继基站之间的切换、 当前中继基站和另一 母基站下属的中继基站之间的切换。

Description:
实现负载均衡的方法和装置 技术领域

本发明涉及通信领域, 尤其涉及一种实现负载均衡的方法和装置。 背景技术

随着当前移动通信网络的扩大, 通信系统中的网元数量急剧增长, 每个基站维持的用户设备也不断增加,基站的 负载不断加重。在 LTE( Long Term Evo lut i on,长期演进) 系统中, 通过负载均衡技术, 能够将重负载 基站的部分用户设备的业务转移到轻负载基站 , 以保证所述重负载基站 下的用户设备的 QoS (Qua l i ty of Serv i ce , 服务质量)。

一种常用的实现负载均衡技术的手段是, 在由母基站和对应的中继 基站组成的中继系统中, 当前母基站的负载过重, 超过预设的负载上限 阈值后, 断开当前母基站与对应的中继基站的连接, 将所述对应的中继 基站连接至另一母基站。 在此情况下, 所述对应的中继基站连接的用户 设备将通过所述对应的中继基站与所述另一母 基站进行连接, 而不再连 接到所述当前母基站, 所述当前母基站的负载将有所下降。

在实现上述技术方案的过程中, 发明人发现现有技术至少存在如下 问题: 上述实现负载均衡技术的手段要求对中继基站 以及连接在中继基 站的用户设备进行整体切换, 而当中继基站承担的数据传输任务较多, 负载较大时, 切换至另一母基站可能导致另一母基站也超出 负载上限阈 值。 在此情况下, 中继基站覆盖范围内的用户设备与所述另一母 基站的 连接将会中断, 导致切换失败。

发明内容

本发明的实施例提供一种实现负载均衡的方法 和装置, 提高了负载 迁移的成功率。

为达到上述目的, 本发明的实施例采用如下技术方案: 一种实现负载均衡的方法, 包括: 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务 负载的平均值的负 载之比是否超过预设的门限值;所述业务负载 为当前小区的使用中的资 源块数目与当前小区提供的总资源块数目的比 值;

在所述负载之比超过所述门限值时, 以小区切换造成的频谱效率 损失率预期、 负载均衡增益为依据,对所述当前小区覆盖范 围内的用户 进行切换优先级排序;

将切换优先级最高的用户切换到当前小区的相 邻小区。

一种实现负载均衡的装置, 包括: 第一负载检测单元, 用于检测当前小区的业务负载与各相邻小区 的业务负载的平均值的负载之比是否超过预设 的门限值;所述业务负载 为当前小区的使用中的资源块数目与当前小区 提供的总资源块数目的 比值;

第一优先级排序单元, 用于在所述负载之比超过所述门限值时, 以小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依据,对所述 当前小区覆盖范围内的用户进行切换优先级排 序;

连接切换单元, 用于将切换优先级最高的用户切换到当前小区 的相 邻小区。

本发明实施例提供的实现负载均衡的方法和装 置, 对于负载过重的当 前小区的用户进行优先级排序后将优先级最高 的用户切换至相邻小区, 与现有技术通过对整个中继基站进行负载迁移 后可能导致另一母基站负 载过重、 并造成切换失败的情况相比, 提升了负载迁移的成功率。

附图说明

图 1为本发明实施例 1 中实现负载均衡的方法的流程图;

图 2为本发明实施例 2中实现负载均衡的方法的流程图;

图 3为本发明实施例 3中实现负载均衡的装置的框图;

图 4为本发明实施例 3中另一种实现负载均衡的装置的框图; 图 5为本发明实施例 3中的第一优先级排序模块的框图; 图 6为本发明实施例 3中的第一集合划分模块的框图; 图 7为本发明实施例 3中的用户排序模块的框图;

图 8为本发明实施例 3中另一种实现负载均衡的装置的框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例 的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是全 部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。 实施例 1:

本发明实施例提供了一种实现负载均衡的方法 , 如图 1 所述, 所 述方法包括以下步骤:

1 01、 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务 负载的平均值 的负载之比是否超过预设的门限值。

所述业务负载为当前小区的使用中的资源块数 目与当前小区提供 的总资源块数目的比值。 比如, 在当前小区 i 中, 用户使用中的资源块 数目为 S eBR i,当前小区 i提供的总资源块数目为 S i , 当前小区的业务负 载 L i = S eB S i ; 不妨假设当前小区 i的各相邻小区分别为相邻小区 1、 相邻小区 2、 相邻小区 3、 相邻小区 4、 相邻小区 5、 相邻小区 6 , 相 邻小区的业务负载的平均值为 。 所述门限值预设置在当前小区 i 中, 并根据网络运营商的营业策略、 应用场景进行取值。 若所述门限值为 P,则负载之比 L J LL的数值超过 P时, 当前小区 i 负载过重, 处于负载 不均衡状态, 执行步骤 1 02。

1 02、 以小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依 据, 对所述当前小区覆盖范围内的用户进行切换优 先级排序。

当前小区中不同的用户进行小区切换时, 给系统造成的频谱效率 损失情况可能不同;并且由于不同用户的业务 占用当前小区资源块数目 不同, 从而在小区切换时为当前小区空余出来的资源 块数目也可能不 同,空余出来资源块数目越多的用户,其切换 造成的负载均衡增益越大。 小区切换时的频谱效率损失率预期越小、为当 前小区空余出来的资源块 数目越多的用户, 其切换优先级应越高。 以此为依据, 可以对用户的切 换优先级实行排序。

103、 将当前小区中切换优先级最高的用户切换到当 前小区的相邻 小区。

在对当前小区覆盖范围内的用户进行切换优先 级排序后, 对切换 优先级最高的用户进行切换操作, 将该用户切换到相邻小区。

比如,与当前小区 i连接的用户 k ,若其 GBR( Guaranteed B i t Ra te , 保证比特率 )业务速率为 D k , γ 为用户 k连接至当前小区 i 中的当前 基站(或中继站) i的信道质量因子, 则用户 k占用当前基站 i的资源 块数目 Ni k = D k /BW* l g (l+ Y ) , 其中 BW为每个资源块的带宽。 在断开 用户 k与当前基站 i的连接后,当前基站 i可用的资源块数目增加 Ni k

本发明实施例中描述的当前基站可以是母基站 或中继基站。

本发明实施例提供的一种实现负载均衡的方法 , 对于负载过重的 当前小区的用户进行优先级排序后,将优先级 最高的用户切换至相邻小 区,与现有技术通过对整个中继基站进行负载 迁移后可能导致另一母基 站负载过重、 并造成切换失败的情况相比, 提升了负载迁移的成功率。

实施例 2 :

本发明实施例提供了一种实现负载均衡的方法 , 如图 2 所示, 所 述方法包括以下步骤:

201、 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务 负载的平均值 的负载之比是否超过预设的门限值。

在检测所述业务负载之比前, 当前小区要首先获知其相邻小区的 属性, 即获知相邻小区中的相邻基站为母基站或中继 基站; 另外, 还需 获取每个相邻小区的业务负载, 并计算各相邻小区的业务负载的平均 值。

所述业务负载为当前小区的使用中的资源块数 目与当前小区提供 的总资源块数目的比值。 比如, 在当前小区 i 中, 用户使用中的资源块 数目为 S eBR i,当前小区 i提供的总资源块数目为 S i , 当前小区的业务负 载 = S eB S i ; 不妨假设当前小区 i的各相邻小区分别为相邻小区 1、 相邻小区 2、 相邻小区 3、 相邻小区 4、 相邻小区 5、 相邻小区 6, 相 邻小区的业务负载的平均值为 。 所述门限值预设置在当前小区 i 中, 并根据网络运营商的营业策略、 应用场景进行取值。 若所述门限值为 P,则负载之比 Li/L 的数值超过 P时, 当前小区 i 负载过重, 处于负载 不均衡状态 , 执行步骤 202。

202、 以小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依 据, 对所述当前小区覆盖范围内的用户进行切换优 先级排序。

具体的, 如图 3所示, 步骤 202还包括如下步骤:

202_1、 根据用户切换造成的频谱效率损失率预期, 将所述当前小 区覆盖范围内的用户划分入至少一个第一级集 合。

具体的, 对于当前小区内的所有用户, 先计算每个用户的小区切 换所造成的频谱效率损失率;然后将不同的频 谱效率损失率对应的用户 划分入所述至少一个第一级集合中。对于每个 第一级集合, 其频谱效率 损失率取值区间的取值点越低, 则第一级集合的用户的切换优先级越 高。

比如, 当前小区 i连接了用户 k,且在当前小区 i的所有相邻小区 中, 相邻小区 1对于用户 k来说有最强的信号强度。 对于用户 k,其频 谱效率损失率 ΔΝ= |Ni k - Nl k |/ Ni k , Ni k 为用户 k占用当前小区的资源块 数, Nl k 为用户 k连接至相邻小区的情况下占用相邻小区的资 块数。 根据 本发明实施例 1 中给出的公式, Ni k = D k /BW*lg (l+ Y ; 相应的, Nl k = k),其中 γ 为用户 k连接至小区 1情况下的信道质量因 子。对于多个第一级集合中的每个第一级集合 ,被划分入其中的用户应 满足 δ χ < ΔΝ<δ χ+1 , {1,2, ..., X}。其中,频谱效率损失率取值区间 [δ χ , δ χ+1 )预先设置在当前小区 i中。 根据每个用户的 ΔΝ所在的频谱效率损 失率取值区间的不同, 当前小区 i可将不同的用户划分入不同频谱效率损失 率取值区间对应的第一级集合中。 举例来说, 当前小区 i的频谱效率损失 率取值区间分为 [δ ΐ5 δ 2 )、 [δ 2 , δ 3 )、 [δ 3 , δ 4 ) , Χ=3。 其中, [δ ι, δ 2 )、 [δ 2 , δ 3 )、 [δ 3 , δ 4 )分别对应了第一级集合 1、 第一级集合 2、 第一级集合 3, δ δ 2 、 δ 3 、 δ 4 预先设置在当前基站(或中继站) i中并 且 [δ ΐ5 δ 4 )包含了与当前小区 i连接的所有用户的频谱效率损失率的取值 范围, 在此情况下, 与当前小区 i 连接的所有用户将根据频谱效率损失率 的不同, 被分别记录在第一级集合 1、 第一级集合 2、 第一级集合 3中。 由

- δ!<δ 2 3 4 , 则第一级集合 1 的用户的切换优先级高于第一级集合 2 中的用户的切换优先级,第一级集合 2中的用户的切换优先级高于第一级集 合 3中的用户的切换优先级。

在将所述当前小区覆盖范围内的用户划分入至 少一个第一级集合 后, 执行步骤 202_2。

202_2、 根据用户业务占用当前小区资源块情况, 将每个第一级集 合中的用户划分入至少一个第二级集合。

以步骤 202_1 中的第一级集合 1 为例来说明, 将被记录在第一集 合 1中的用户, 划分入至少一个第二级集合。 其中, 用户业务占用当前 小区资源块情况根据 y Ni k < y+1 , {1,2,..., Y}来确定。 当前小区资 源块取值区间 [ξ γ , ξ γ+1 )预设置在当前基站 i 中。 举例来说, 对于记录在 第一级集合 1中的所有用户, 当前小区资源块取值区间分为 [ξ ΐ ξ 2 )、 [ξ 2, ξ 3 ), Υ=2。 其中 [ξ ΐ5 ξ 2 )、 [ξ 2 , ξ 3 )分别对应第二级集合 1, 第二级 集合 2。 根据第一集合 1 中的不同用户的 Ni k 所在的当前小区资源块取值区 间的不同, 将第一级集合 1 中的用户分别记录如第二级集合 1和第二级集 合 2。 对于每个第二级集合, 其当前小区资源块取值区间的取值点越高, 表明第二级集合的用户所占的资源块数目越多 ,发生用户切换后为当前 小区空余出的资源块数目也就越多 (即带来的负载均衡增益越大), 则 第二级集合的用户的切换优先级越高, 因此在 ^ ^ s时, 第二级集 合 1的用户的切换优先级低于第二级集合 2的用户的切换优先级。

202_3、 根据非实时业务优先级高于实时业务优先级的 规则, 对每 个第一级集合的第二级集合中的用户进行排序 。

在每个第一级集合中的第二级集合中, 将开展非实时业务的用户 的优先级设置于开展实时业务的用户的优先级 之上。

202_4、 对于每个第一级集合的第二级集合中的实时业 务的用户, 以预设的切换场景的优先级为依据进行优先级 排序。

所述切换场景按优先级由高到低对应了执行小 区切换造成的时延 的由小到大, 执行小区切换造成的时延最小的用户, 其切换场景按优先 级最高。 具体的, 所述切换场景按优先级由高到低为: 当前母基站和该 母基站下属的中继基站之间的切换、当前中继 基站切换至与当前中继基 站同一母基站下属的另一中继基站之间的切换 、当前母基站和另一母基 站之间的切换、 当前母基站和另一母基站下属的中继基站之间 的切换、 当前中继基站和另一母基站下属的中继基站之 间的切换。

举例来说, 当前小区的实时业务用户 A和实时业务用户 B都连接 在当前小区的基站 X上, 用户 A准备切换至相邻小区 Y的基站 Y, 用户 B准备切换至相邻小区 Z的基站 Z,若基站 Y为基站 X下属的中继基站、 基站 z不是基站 X下属的中继基站(可以是另一个母基站或另 个母基 站下属的中继基站), 则根据上述切换场景, 用户 A的切换优先级高于 用户 B的切换优先级。

步骤 202-4也可以在步骤 202-3之前执行, 本发明实施例对此不 做限制。

下面举例来对上述步骤 202_1至 202-4进行说明。设存在当前小区 i, 且当前小区 i连接有用户 1、 用户 2、 用户 3、 用户 4、 用户 5、 用 户 6、用户 7。并且在当前小区 i中预设置了频谱效率损失率取值区间 [δ 1, δ 2 )、 [δ 2 , δ 3 ), 分别对应第一集合 1、 第一集合 2; 在当前小区 i 中, 还预设置了当前小区资源块取值区间 [ξ ΐ5 ξ 2 )、 [ξ 2 , ξ 3 ), 分别对 应第一集合 1的第二级集合 1-1、 第二级集合 1-2; 还预设置了当前小区资 源块取值区间 [ ξ , ξ ),对应第一级集合 2的第二级集合 2-1。

首先, 将所述当前小区 i覆盖范围内的用户划分入第一级集合 1和 第一级集合 2。 不妨设用户 1、 用户 3、 用户 5的频谱效率损失率的取 值属于区间 [δ δ 2 ), 用户 2、 用户 4、 用户 6、 用户 7的频率损失率的 取值属于区间 [δ 2 , δ 3 ), 则用户 1、 用户 3、 用户 5被记录入第一级集 合 1, 用户 2、 用户 4、 用户 6、 用户 7被记录入第一级集合 2。 然后, 分别 对第一级集合 1和第一级集合 2中的用户再次进行划分。不妨设用户 1和用 户 5占用的资源块数量属于区间 [ξ ΐ5 ξ 2 ), 用户 3占用的资源块数量属于 区间 [ξ 2 , ξ 3 ), 则用户 1、 用户 5被记录入第二级集合 1-1、 用户 3被记 录入第二级集合 1-2, 另外, 用户 2、 用户 4、 用户 6、 用户 7都被记录在第 二级集合 2-1。 在此基础上, 第二级集合 1-1中, 当用户 1为开展实时业务 的用户, 用户 5为开展非实时业务的用户时, 用户 5的切换优先级排在用户 1的切换优先级之上, 由此获得第一集合 1中三个用户的切换优先级由高到 低为用户 5、 用户 1、 用户 3; 另一方面, 第二级集合 2-1 中, 若用户 4开 展实时业务, 则用户 4在第二级集合 2-1中的切换优先级最低, 在用户 2、 用户 6、用户 7都开展非实时业务的情况下,按照上文所述 切换场景进行 切换优先级排序, 不妨设定排序结果由高到低为用户 2、 用户 6、 用户 7。 由此获得全部七个用户的优先级排序: 用户 5、 用户 1、 用户 3、 用 户 2、 用户 6、 用户 7、 用户 4。

203、 预检测相邻小区是否有足够的资源块供所述切 换优先级最高 的用户使用。

在经过步骤 202 的排序后, 对于排序后切换优先级最高的用户, 预检测在切换至相邻小区后, 相邻小区能否有足够的资源来满足所切换 用户的资源需求。

比如, 与当前小区 i连接的用户 k切换至当前小区 i的相邻小区 1 后, 相邻小区 1新增使用中的资源块的数目为 Nl k , 在新增 Nl k 的情况下, 计算相邻小区 1能否有 Nl k 的空余资源供切换用户使用。

另外, 若当前小区的相邻小区为中继小区 (中继小区的中继基站 与用户进行连接), 则在经过步骤 203后, 还需要进行另一次预检测, 以判断中继基站的母基站是否能提供足够的资 源块来支持用户 k。 具体 的, 当前小区 i的用户 k切换至中继小区 1 (即用户 k与中继小区 1的 中继基站 1连接)后, 用户 k将占用中继基站 1到其母基站 j的回程链 路资源。在此情况下,母基站 j所在的小区将新增使用中的资源块数为 Nj k = Nj k * l g ( l+ Y ) / 1 § (1 + γ ),其中 γ 为中继基站 1 到其母基站 j 的信道质量因子。在新增 Nj k 的情况下,计算母基站 j所在的小区是否有 多余的资源块满足新增的 Nj k

在相邻小区或相邻小区的母基站所在的小区没 有足够的资源块的 情况下, 转向步骤 204 , 否则转向步骤 205。

204、 在相邻小区或相邻小区的母基站所在的小区没 有足够的资源 块的情况下, 禁止进行用户切换。

在禁止对用户进行切换后, 转向步骤 207。 在步骤 207中转向下一 切换优先级的用户,然后预检测相邻小区是否 有足够的资源块供所述下 一切换优先级的用户使用; 或者在当前小区的相邻小区为中继小区时, 预检测相邻小区在接收所述下一切换优先级次 高的用户后,相邻小区和 其母基站所在的小区是否有足够的资源块供下 一切换优先级的用户使 用。

当有足够资源块得情况下, 执行后续的小区切换流程。

205、 将切换优先级最高的用户切换到当前小区的相 邻小区。

具体的, 当前基站 (或中继基站通过其母基站) 发送切换通知给 切换优先级最高的用户, 并发送切换请求消息给相邻基站 (或中继基 站); 相邻基站(或中继基站通过其母基站)返回一 个响应消息, 以通 知当前基站(或中继基站)开始进行切换; 当前基站(或中继基站)在 收到所述响应消息后, 断开与所述切换优先级最高的用户的连接, 然后 指示所述切换优先级最高的用户与相邻基站( 或中继基站)进行连接建 立。

206、 在将切换优先级最高的用户切换到当前小区的 相邻小区后, 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务 负载的平均值的负载之 比是否超过所述门限值。

若当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负 载的平均值的负载 之比超过所述门限值, 则当前小区仍未达到负载均衡状态, 则转向步骤 207。

若当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负 载的平均值的负载 之比未超过所述门限值, 则当前小区已达到负载均衡状态, 结束当前流 程。

207、 转向下一切换优先级的用户。

208、 预检测相邻小区是否有足够的资源块供当前切 换优先级的用 户使用。

将步骤 207 中的下一切换优先级的用户作为当前切换优先 级的用 户, 对其相邻小区进行预检测。

有关此步骤的详细描述请参考本发明实施例的 步骤 203。

在相邻小区或相邻小区的母基站所在的小区没 有足够的资源块的 情况下, 转向步骤 204 , 否则执行步骤 209。

209、 将当前切换优先级的用户切换到当前小区的相 邻小区。

210、 检测当前小区的业务负载与各相邻小区的业务 负载的平均值 的负载之比是否超过所述门限值。

若当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负 载的平均值的负载 之比超过所述门限值, 则当前小区仍未达到负载均衡状态, 则转向步骤 207。

若当前小区的业务负载与各相邻小区的业务负 载的平均值的负载 之比未超过所述门限值, 则当前小区已达到负载均衡状态, 结束当前流 程。

本发明实施例中描述的当前基站可以是母基站 或中继基站。

本发明实施例提供的一种实现负载均衡的方法 , 根据用户切换基 站造成的频谱效率损失率预期、用户业务占用 当前小区资源块情况等对 于负载过重的当前小区的用户进行切换优先级 排序,将优先级最高的用 户切换至相邻小区, 并能够连续执行用户的切换, 直至当前小区达到负 载均衡状态,与现有技术通过对整个中继基站 进行负载迁移后可能导致 另一母基站负载过重、并造成切换失败的情况 相比,提升了负载迁移的 成功率。

另外, 本发明实施例提供的一种实现负载均衡的方法 , 将开展非 实时业务的用户的切换优先级置于开展实时业 务的用户的切换优先级 之上, 并且对开展实时业务的用户的切换场景的优先 级进行了设置,从 而降低用户切换对业务连续性的影响。

实施例 3:

本发明实施例提供了一种实现负载均衡的装置 , 如图 3 所示, 所 述装置包括: 第一负载检测单元 31、 第一优先级排序单元 32、 连接切 换单元 33。

第一负载检测单元 31用于检测当前小区的业务负载与各相邻小区 的业务负载的平均值的负载之比是否超过预设 的门限值;所述业务负载 为当前小区的使用中的资源块数目与当前小区 提供的总资源块数目的 比值。

第一优先级排序单元 32用于在所述负载之比超过所述门限值时, 以小区切换造成的频谱效率损失率预期、 负载均衡增益为依据,对所述 当前小区覆盖范围内的用户进行切换优先级排 序。 连接切换单元 33用于将切换优先级最高的用户切换到当前小 的 相邻小区。

所述第一负载检测单元 31还用于在将切换优先级最高的用户切换 到当前小区的相邻小区后,检测当前小区的业 务负载与各相邻小区的业 务负载的平均值的负载之比是否超过所述门限 值,以使得在未超过所述 门限值的情况下, 继续进行预检测以及用户切换, 直至所述负载之比不 超过所述门限值

进一步的, 如图 4所示, 所述装置还包括: 第二负载检测单元 34、 第三负载检测单元 35、 连接切换禁止单元 36。

第二负载检测单元 34用于在将切换优先级最高的用户切换到当前 小区的相邻小区前,预检测相邻小区是否有足 够的资源块供所述切换优 先级最高的用户使用。

第三负载检测单元 35用于在当前小区的相邻小区为中继小区时, 预检测相邻小区在接收所述切换优先级最高的 用户后,相邻小区的母基 站所在的小区是否有足够的资源块供所述切换 优先级最高的用户使用。

连接切换禁止单元 36用于在相邻小区或相邻小区的母基站所在的 小区没有足够的资源块的情况下,禁止对所述 切换优先级最高的用户进 行切换。

进一步的, 如图 5所示, 所述第一优先级排序单元 32还包括第一 集合划分模块 321、 第二集合划分模块 322、 用户排序模块 323。

其中, 第一集合划分模块 321 用于根据用户切换小区造成的频谱 效率损失率预期,将所述当前小区覆盖范围内 的用户划分入至少一个第 一级集合。

第二集合划分模块 322 用于根据用户业务占用当前小区资源块情 况, 将每个第一级集合中的用户划分入至少一个第 二级集合。

用户排序模块 323 用于根据非实时业务优先级高于实时业务优先 级的规则, 对每个第一级集合的第二级集合中的用户进行 排序。

其中, 如图 6 所示, 所述第一集合划分模块 321还包括: 频率损 失率计算子模块 3211、 第一集合划分子模块 3212。 频率损失率计算子 模块 3211 用于计算每个用户进行小区切换造成的频谱效 率损失率。 第 入所述至少一个第一级集合中。

如图 7 所示, 所述用户排序模块 323还包括业务属性查询子模块 3231、 用户排序子模块 3232。 业务属性查询子模块 3231用于查询当前 第二级集合中的用户的业务属性。 用户排序子模块 3232用于将业务属 性为非实时业务的用户的优先级置于实时业务 的用户的优先级之上。

进一步的, 如图 8所示, 所述装置还包括第二优先级排序单元 37。 第二优先级排序单元 37用于对于每个第一级集合的第二级集合中 的实时业务的用户, 以预设的切换场景的优先级为依据进行优先级 排 序; 所述切换场景按优先级由高到低为: 当前母基站和该母基站下属的 中继基站之间的切换、当前中继基站与当前中 继基站同一母基站下属的 另一中继基站之间的切换、 当前母基站和另一母基站之间的切换、 当前 母基站和另一母基站下属的中继基站之间的切 换、当前中继基站和另一 母基站下属的中继基站之间的切换。

关于将用户划分入第一级集合、 第二级集合以及切换优先级的排 序的具体说明, 可以参考本发明实施例 2中的描述, 此处不再贅述。

本发明实施例提供的一种实现负载均衡的装置 , 根据用户切换基 站造成的频谱效率损失率预期、用户业务占用 当前小区资源块情况等对 于负载过重的当前小区的用户进行切换优先级 排序,将优先级最高的用 户切换至相邻小区, 并能够连续执行用户的切换, 直至当前小区达到负 载均衡状态,与现有技术通过对整个中继基站 进行负载迁移后可能导致 另一母基站负载过重、并造成切换失败的情况 相比,提升了负载迁移的 成功率。

通过以上的实施方式的描述, 所属领域的技术人员可以清楚地了 解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方 式来实现,当然也可以通 过硬件, 但很多情况下前者是更佳的实施方式。 基于这样的理解, 本发 明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡 献的部分可以以软件产 品的形式体现出来, 该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中 ,如 计算机的软盘,硬盘或光盘等, 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, 或者网络设备等)执行本发明各个实施 例所述的方法。 以上所述, 仅为本发明的具体实施方式, 但本发明的保护范围并 不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明揭露的技术范围 内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发 明的保护范围之内。 因此, 本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范 围为准。