专利名称：一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法及基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法及基站。
背景技术：
在XPP (3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)的LTE (Long Term Evolution,长期演进)项目中，网络参数的数目庞大且复杂性较高,若像传统网络一样对网络参数的配置和管理采用人工操作，则会出现人工成本高、出错率大等问题。为了尽量减少配置和管理基站(enhanced Node B,eNB)时的人工介入，3GPP提出了自组织网络(Self-Organizing Networks, SON),它引入了自动化机制,减少人工参与,从而降低了成本。MRO(Mobility Robustness Optimization,移动鲁棒性优化)和 MLB(MobilityLoad Balancing，移动负载均衡)是自组织网络中的两个重要功能。MLB通过调整切换参数Ocs (the cell specific offset of the serving cell,用户对服务小区的特定偏移)改变切换条件，提前使过载小区的部分用户切换到低负载的邻小区或者延缓邻小区用户切换到过载小区，从而均衡小区间的负载；MR0通过调整切换参数TTT(Time to Trigger，触发时间)和Hys (Hysteresis，迟滞值)来改变切换条件，从而对网络进行优化，避免或减少与切换相关的无线链路失败和不必要切换。现有技术中，基站是独立的对MRO或MLB功能进行优化的，当系统出于负载均衡考虑触发MLB对Ocs进行调整时，就会出现大量的无线链路失败和不必要切换，当触发MRO对TTT和Hys进行反向调整时，就会出现系统负载不均衡的问题。即MRO和MLB独自调整参数优化自身的性能目标时会引发优化冲突，降低系统的综合性能。
发明内容
本发明的实施例提供一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法及基站，可以同步对MRO和MLB功能进行联合优化，提高系统综合性能。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案—种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法，包括按照频率设置原则设置参数更新频率fd、移动负载均衡MLB控制器驱动频率fM、移动鲁棒性优化MRO控制器驱动频率f■、饱和门限控制器SAT驱动频率fSAT和同步扰动随机近似算法SPSA控制器驱动频率fSPSA ；以频率4向MLB控制器和SAT输入更新的服务小区负载P。、向MRO控制器和SPSA控制器输入更新的切换失败率H0F、切换乒乓效应HPP和呼叫掉话率CDR ；MLB控制器以频率根据所述更 新的P。更新用户对服务小区的特定偏移Ocs ；SPSA控制器以频率fSPSA根据所述更新的HOF、HPP和⑶R更新迟滞值扰动值Hys*和触发时间扰动值TTT%并向MRO控制器输入更新的Hys*和TTf ；
MRO控制器以频率f_根据所述更新的HOF、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTT*更新迟滞值Hys和优化触发时间TTT_，并向所述SAT输入更新的TTTmro ；SAT以频率fSAT根据所述更新的P。和所述更新的TTT_更新触发时间TTT。一种基站,包括设置单元，用于按照频率设置原则设置参数更新频率fd、移动负载均衡MLB控制器驱动频率f■、移动鲁棒性优化MRO控制器驱动频率f■、饱和门限控制器SAT驱动频率fSAT和同步扰动随机近似算法SPSA控制器驱动频率fSPSA ；发送单元，用于以频率4向MLB控制器和SAT输入更新的服务小区负载P。、向MRO控制器和SPSA控制器输入更新的H0F、切换乒乓效应HPP和呼叫掉话率⑶R ；MLB控制器，用于以频率f ■根据所述更新的P。更新用户对服务小区的特定偏移Ocs ；SPSA控制器，用于以频率fSPSA根据所述更新的H0F、HPP和⑶R更新迟滞值扰动值Hys*和触发时间扰动值ITT，并向MRO控制器输入更新的Hys*和ITf ；MRO控制器，用于以频率f■根据所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新迟滞值Hys和优化触发时间TTTmro，并向所述SAT输入更新的TTT_ ；SAT，用于以频率fSAT根据所述更新的P。和所述更新的TTTmro更新触发时间TTT。上述技术方案提供的一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法及基站，可以联合MLB的性能指标P。和MRO的性能指标H0F、HPP和CDR不断更新TTT，同步对MRO和MLB功能进行联合优化，提高了系统综合性能。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法流程不意图；图2为为本发明实施例提供的一种基站结构框图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。本发明实施例提供了一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法，如图I所示，所述方法包括以下步骤101、按照频率设置原则设置参数更新频率fd、MLB控制器驱动频率MRO控制器驱动频率f_、SAT (Saturation threshold controller,饱和门限控制器)驱动频率fSAT和 SPSA(Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation,同步扰动随机近似算法)控制器驱动频率fSPSA。在本实施例中，所述频率设置原则包括所述小于或等于所述fd，所述fSAT等于所述fd，所述fMK。大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI。其中，所述fHPI为调整参数Ocs、Hys和TTT后所述各控制器的性能全部达到稳定状态的时间的倒数。例如，调整参数0cS、HyS和TTT后，MLB控制器和MRO控制器的性能发生了波动，若MLB控制器的性能达到稳定状态的时间为ls，MR0控制器达到稳定状态的时间为5s，则控制器的性能全部达到稳定状态的时间就为5s，故fHPI = 1/5 = 0. 2Hz。可选的，在本实施例中所述fHPI为0. 2Hz，故基站可以将MLB控制器、MRO控制器、SAT 和 SPSA 控制器的驱动频率设置为fd = 20Hz，fM = 2Hz，fME0 = 2Hz，fSAT = 20Hz，fSPSA=0. 2Hz。102、以频率fd向MLB控制器和SAT输入更新的服务小区负载P。、向MRO控制器和SPSA控制器输入更新的HOF (Hanover Failure ratio,切换失败率)、HPP (HandoverPing-Pong ratio,兵兵切换率)和 Q)R(Call Drop Ratio,呼叫掉话率)。在本实施例中，基站会以周期f = 4 = 0.05s来统计更新参数、H0F、HPP和CDR。在
现有技术中，基站是根据各控制器中的参数Ocs、Hys和TTT来计算得到MLB控制器的性能指标参数参数P。以及MRO控制器的性能指标参数HOF、HPP和CDR的，其中的具体计算方法本领域内技术人员都清楚了解，在此不再详述。基站每隔0.05s将计算获得的P。输入至MLB控制器和SAT’更新MLB控制器和SAT中的P。值，同时也将统计到的参数HOF、HPP和⑶R输入至MRO控制器和SPSA控制器中，更新MRO控制器和SPSA控制器中的所述H0F、HPP和⑶R这三个参数值。103、MLB控制器以频率根据所述更新的P。更新Ocs。在本实施例中，基站每隔0. 05s向所述MLB控制器输入更新的P。值，MLB控制器则
每隔一 =I = a5崎艮据MLB中更新的P。值计算参数Ocs，更新MLB控制器中的参数Ocs。
Jmlb ^可选的，在初始状态，即第一次驱动MLB控制器时，MLB控制器中的参数Ocs为预设的初始值Ocs1。在非初始状态，即第i(i彡I)次驱动MLB控制器时，所述Ocs为Ocsi,所述Ocsi每隔0. 5s可以依照以下公式计算得到OCS = {r-pc)Kp+^r Kp = +,其中r为预设的服务小区负载
b0 ， V bo Pr bo
目标值，P。为当前基站统计的服务小区负载P。，P、Q和R为预设的常数，a0和Idci根据所述P。和第i-1次更新的Ocsh计算获得。每个基站服务于一个服务小区，!■为预设的服务小区负载目标值，如r = 0. 5，则表示MLB控制器的调节目标是使得该服务小区的负载是可承受负载的一半；r = 1，则表示控制器的调节目标是使得该服务小区的负载是满载。若当前基站统计的服务小区负载P。大于r就会将服务小区负载将往小的方向调节，若当前基站统计的服务小区负载P。小于!■就会将服务小区负载往大的方向调节。在本实施例中，基站每隔0. 05s统计更新一次当前负载PyMLB控制器可以及时跟踪当前负载P。与目标负载r的差异，通过改变Ocs的值使得当前负载P。不断往目标方向调整以尽量达到预设的服务小区负载目标值r。另外，r的具体取值取决于当前的网络状况，它是服务小区负载均衡的最终目标值。可选的，在本实施例中根据所述P。和第i-1次更新的Ocsh计算获得％和Idci有两种方法，一种方法是BGF (有界增量遗忘算法，Bounded-Gain-Forgetting)算法,一种是斜率估计算法。其中，所述BGF算法为在第一次驱动所述MLB控制器时，所述％和Idci为预设的常数值和Iv此时所述Ocs为预设的初始值Ocs1。在非初始状态，即第i次驱动所述MLB控制器时所述％和k可以通过以下方法可以计算
计算过滤信号矩阵Wi，所述Wi满足以下公式
权利要求
1.一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法，其特征在于，包括 按照频率设置原则设置参数更新频率fd、移动负载均衡MLB控制器驱动频率移动鲁棒性优化MRO控制器驱动频率f■、饱和门限控制器SAT驱动频率fSAT和同步扰动随机近似算法SPSA控制器驱动频率fSPSA ； 以频率fd向MLB控制器和SAT输入更新的服务小区负载P。、向MRO控制器和SPSA控制器输入更新的切换失败率H0F、切换乒乓效应HPP和呼叫掉话率CDR ； MLB控制器以频率根据所述更新的P。更新用户对服务小区的特定偏移Ocs ； SPSA控制器以频率fSPSA根据所述更新的H0F、HPP和⑶R更新迟滞值扰动值Hys*和触发时间扰动值TTT%并向MRO控制器输入更新的Hys*和TTf ； MRO控制器以频率f_根据所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新迟滞值Hys和优化触发时间TTT_，并向所述SAT输入更新的TTT_ ； SAT以频率fSAT根据所述更新的P。和所述更新的TTT_更新触发时间TTT。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述频率设置原则包括 所述fMLB小于或等于所述fd，所述等于所述fd，所述fmo大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI ;其中，所述fHPI为调整参数OcS、HyS和TTT后所述各控制器的性能全部达到稳定状态的时间的倒数。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述MLB控制器以频率根据所述更新的P。更新Ocs具体包括 在第i次驱动MLB控制器时，所述Ocs更新为Ocsi ； 当i等于I时，所述Ocs为预设的初始值Ocs1 ； 当i为大于I的整数时，所述Ocsi满足以下公式
4.根据权利要求3所述的算法，其特征在于，所述％和Idci根据所述更新的P。和第i-1次更新的Ocsh计算获得具体包括根据BGF算法计算得到所述％和Idci ;其中，根据所述BGF算法计算所述％和Idci的具体步骤为 计算过滤信号矩阵Wi，所述Wi满足以下公式
5.根据权利要求3所述的算法，其特征在于，所述％和Idci根据所述P。和第i-1次更新的OCSh计算获得具体包括根据斜率估计算法计算得到所述;其中，根据所述斜率估计算法计算所述％和k的具体步骤为--|7 计算过滤信号矩阵Wi，所述Wi满足以下公式牝=(I-A)I1 +CC0At /c ，其中,W1=[pc Ocs1], CI0是低通过滤器带宽常数，At是调用斜率估计算法的时间步长； 根据所述1计算估计参数向量& ,所述&满足以下公式&=a“ + iA,,其中， 1= a\ai ^ nJJlT所述P为预设的增益矩阵；_ O1 」CU = -P W1 e t ,et = W1 a,-i -pc, 根据所述&计算所述％和Iv在第i次驱动MLB控制器计算所述Ocs时，所述％等于％，所述Idci等于bi;其中，所述％满足以下公式％ =^0[I],所述h满足以下公式八 = ai [2]。
6.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，SPSA控制器以频率fSPSA根据所述更新的H0F、HPP和⑶R更新迟滞值扰动值Hys*和触发时间扰动值TTT%并向MRO控制器输入更新的Hys*和TTf具体包括 SPSA控制器以频率fSPSA第j次驱动所述SPSA控制器时，所述Hys*等于Hys^所述ITT*等于TTT^ ； 则第3n+l次驱动所述SPSA控制器时，计算Hys*和TTf，所述Hys*和TTf满足以下公式 TTT*= TTT' = TTT*3 +1=TTT+cA:rr Hys*= Hys*广Hys* 3 +1=Hys +c AfK 其中，所述n为大于等于0的整数，c为预设的任意数，所述nmAfK 为两个随机生成的独立的服从二项分布、取值为±1的变量; 第3n+2次驱动所述SPSA控制器时，计算损耗参数L+、TTT*和Hys%所述L+、TTT*和Hys*满足以下公式 L+= HOFwl +HPPw2 +CDRw3 W1 +W2 + W3 TTT*= TTT* 广TTT* 3 +1 =TTT-C A:rr , Hys*= Hys* ;=Hys* 3 +1 =Hys-C ； 第3n+3次驱动所述SPSA控制器时，计算反损耗参数L-、Hys*和TTT%所述L_、TTT*和Hys*满足以下公式
7.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述MRO控制器以频率根据所述更新的H0F、HPP和⑶R以及所述更新的Hys*和TTf更新迟滞值Hys和优化触发时间TTT_，并向所述SAT输入更新的TTT_具体包括 以频率€_根据所述Hys*和TTf计算、值，所述、值满足以下公式
8.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述SAT以频率fSAT根据所述更新的P。和所述更新的TTT_更新触发时间TTT具体包括 以频率fSAT根据P。计算I值，所述I值满足以下公式1 = l+(l-p c) 15 若TTT_小于I值，则所述TTT等于TTT_ ； 若TTT_大于I值，则所述TTT等于I。
9.一种基站，其特征在于，包括 设置单元，用于按照频率设置原则设置参数更新频率fd、移动负载均衡MLB控制器驱动频率fM、移动鲁棒性优化MRO控制器驱动频率f■、饱和门限控制器SAT驱动频率fSAT和同步扰动随机近似算法SPSA控制器驱动频率fSPSA ； 发送单元，用于以频率fd向MLB控制器和SAT输入更新的服务小区负载P。、向MRO控制器和SPSA控制器输入更新的H0F、切换乒乓效应HPP和呼叫掉话率⑶R ； MLB控制器，用于以频率f■根据所述更新的P。更新用户对服务小区的特定偏移Ocs ；SPSA控制器，用于以频率fSPSA根据所述更新的H0F、HPP和⑶R更新迟滞值扰动值Hys*和触发时间扰动值TTT%并向MRO控制器输入更新的Hys*和TTf ； MRO控制器，用于以频率f_根据所述更新的HOF、HPP和CDR以及所述更新的Hys*和TTT*更新迟滞值Hys和优化触发时间TTT_，并向所述SAT输入更新的TTTmro ；SAT，用于以频率fSAT根据所述更新的P。和所述更新的TTT_更新触发时间TTT。
10.根据权利要求9所述的基站，其特征在于，所述频率设置原则包括所述小于或等于所述fd，所述fSAT等于所述fd，所述大于所述fSPSA，所述fSPSA大于等于fHPI ;其中，所述fHPI为调整参数OcS、HyS和TTT后所述各控制器的性能全部达到稳定状态的时间的倒数。
11.根据权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述MLB控制器，具体用于 以频率fM驱动MLB控制器； 在第i次驱动MLB控制器时，所述Ocs更新为Ocsi ； 当i等于I时，所述Ocs为预设的初始值Ocs1 ； 当i为大于I的整数时，所述Ocsi满足以下公式 ， 其中，r为预设的服务小区负载目标值；P、Q和R为预设的常数，％和k根据所述更新的P。和第i-1次更新的OcSh计算获得； 其中，所述％和Idci根据所述更新的P。和第i-1次更新的Ocsh计算获得具体包括根据BGF算法计算所述％和Iv其具体步骤为--|7 计算过滤信号矩阵Wi，所述Wi满足以下公式牝=(I-A)I1 +cc0At，其中,W1=[Pc Ocs1], %是低通过滤器带宽常数，At是调用BGF算法的时间步长； 根据所述Wi计算增益矩阵Pi，所述Pi满足以下公式-.Pi = Pi^ +i Ar;其中，P1为预设初始值P。；A是Pi对时间t的导数，满足以下公式A = A1P1^ -Pl^wtPt-I ； A i为遗忘因子，满足以下公式a =； I Ipi I2为增益矩阵的欧式范数，满足以下公式 kM2 =Vud1) ,Amax把几)是砥小的特征值； 根据所述Wi和Pi计算估计参数向量所述&满足以下公式^,其中，A CiT0 - 1 a\=,AA_ bi 」山=~W,Te ,，e, = W1 a,-i -pc ； 根据所述a计算所述％和Iv在第i次驱动MLB控制器计算所述Ocs时，所述％等于％，所述Idci等于匕；其中，所述％满足以下公式:Ch =c,o-^[1],所述4满足以下公式]， 或，根据所述斜率估计算法计算所述％和Idci的具体步骤为 计算过滤信号矩阵Wi，所述Wi满足以下公式牝=(I-A)I1 +CCiAt Zc ，其中,W1=[pc Ocs1], %是低通过滤器带宽常数，At是调用BGF算法的时间步长； 根据所述1计算估计参数向量& ,所述&满足以下公式+ 其中，a\ai ^ nJJlT所述P为预设的增益矩阵； 根据所述&计算所述％和Iv在第i次驱动MLB控制器计算所述Ocs时，所述％等于％，所述Idci等于bi;其中，所述％满足以下公式％ =^0[I],所述h满足以下公式
12.根据权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述SPSA控制器，具体用于 SPSA控制器以频率fSPSA第j次驱动所述SPSA控制器时，所述Hys*等于Hys^所述ITT*等于TTT^ ； 则第3n+l次驱动所述SPSA控制器时，计算Hys*和TTf，所述Hys*和TTf满足以下公式 Hys*= Hys*广Hys* 3 +1=Hys +c AfK 其中，所述n为大于等于0的整数，c为预设的任意数，所述nmAfK 为两个随机生成的独立的服从二项分布、取值为±1的变量; 第3n+2次驱动所述SPSA控制器时，计算损耗参数L+、TTT*和Hys%所述L+、TTT*和Hys*满足以下公式
13.根据权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述MRO控制器具体用于 以频率根据所述Hys*和TTT*计算Y值，所述Y值满足以下公式
14.根据权利要求9或10所述的基站，其特征在于，所述SAT具体用于以频率fSAT根据P。计算I值，所述I值满足以下公式I = l+(l-p c) 15 若TTT_小于I值，则所述TTT等于TTT_ ；若TTT_大于I值，则所述TTT等于I。
全文摘要
本发明实施例提供了一种用于移动鲁棒性优化和移动负载均衡的方法及基站，涉及移动通信领域，可以同步对MRO和MLB功能进行联合优化，提高系统综合性能。所述方法包括按照频率设置原则设置频率fd、fMLB、fSPSA、fMRO和fSAT；以频率fd向对应控制器发送更新的ρc、HOF、HPP和CDR；MLB控制器以频率fMLB根据更新的ρc更新Ocs；SPSA控制器以频率fSPSA根据更新的HOF、HPP和CDR更新Hys*和TTT*；MRO控制器以频率fMRO根据所述更新的HOF、HPP和CDR以及所述更新的Hys*和TTT*更新Hys和TTTmro；SAT以频率fSAT根据所述更新的ρc和所述更新的TTTmro更新触发时间TTT。
文档编号H04W28/08GK102625365SQ20121007401
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者别列茨基·安德烈, 庄宏成, 黄帆 申请人:华为技术有限公司