一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置，涉及移动通信领域，其方法包括以下步骤：根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数；根据用户信息，确定用户优先级；根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。本发明根据小区上下行负荷等级和用户优先级，采用动态的方式自动给用户配置一套合适的功率控制和信道QoS参数，使网络稳定性和用户体验达到了平衡，同时降低了网络维护的复杂性。
【专利说明】一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信【技术领域】，特别涉及一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置。
【背景技术】
[0002]在实际移动通信网络中，存在一些高负荷或超高负荷小区，这些小区常因上行空口容量受限或下行功率受限出现呼叫失败、频繁掉话、网速低甚至无法上网等现象，很大程度地影响用户的业务体验。目前一种常用技术是对这些小区单独配置一套特定功率控制参数，以牺牲用户QoS来降低高负荷带来的影响。该方法有以下缺点:
[0003]1.任何一套功率控制参数，都有其最佳应用场景，对每个小区静态配置某套功率控制参数，不能使小区负荷及用户体验在任意时段都达到最优。比如某小区固定采取较低QoS门限的高负荷参数，会牺牲话务较低时间段的用户体验。
[0004]2.随着网络用户的不断增加，高负荷小区经常会有变动，手工优化网络参数是非常困难的；而且对特定小区，不同时段的负荷差异较大，通过手工在不同时段配置不同的网络参数几乎是不可能做到的。仿真和实测表明，将中低负荷场景的功率控制参数应用在超高负荷场景，容量将损失一半，用户感受恶化严重。
[0005]3.仅仅包含两套参数只能满足一般负荷与高负荷两种场景。在现实网络中，通常还存在极高负荷的场景，如地铁、购物中心等，且因物业原因无法进一步扩容，需用特殊的功率控制参数和QoS参数。虽然可添加参数进行静态配置，但却增加了网络维护的复杂性。
[0006]针对现有根据不同小区负荷配置不同功率控制参数和信道QoS参数，导致无法在网络容量和用户体验两个方面达到平衡，并使得网络维护困难，为此本发明提出了一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法及装置，能更好地增强网络的稳定性和提高用户体验。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种移动通信系统中自适应负荷控制的方法，包括以下步骤:
[0009]根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QqS参数；
[0010]根据用户信息，确定用户优先级；
[0011]根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
[0012]优选地，通过以下步骤获得所述小区上行负荷等级:
[0013]根据小区上行底噪抬升ROT确定小区第一上行负荷等级；[0014]根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级；
[0015]利用所述第一上行负荷等级和所述第二上行负荷等级进行比较，将较低的上行负荷等级确定为小区上行负荷等级。
[0016]优选地，所述根据小区上行ROT确定小区第一上行负荷等级包括:
[0017]通过接收小区上行宽带接收总功率RTWP，计算小区上行ROT值；
[0018]将所述上行ROT值进行滤波处理，得到上行滤波ROT值；
[0019]利用所述上行滤波ROT值与预设的上行ROT负荷等级的门限值进行比较，确定小区第一上行负荷等级。
[0020]优选地，所述根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级包括:
[0021]通过计算小区上行等效用户数并进行滤波处理，得到上行滤波等效用户数；
[0022]利用所述上行滤波等效用户数与预设的上行负荷等效用户数门限值进行比较，确定小区第二上行负荷等级。
[0023]优选地，通过以下步骤获得所述小区下行负荷等级:
[0024]通过接收小区下行功率，计算小区下行信道消耗的功率；
[0025]利用所述下行信道消耗的功率计算小区下行有效负荷，并进行滤波处理得到小区下行滤波负荷；
[0026]利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限值进行比较，确定小区下行负荷等级。
[0027]优选地，所述利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限进行比较，确定小区下行负荷等级包括:
[0028]当所述下行滤波负荷小于低下行负荷门限时，确定小区为中低下行负荷等级；
[0029]当所述下行滤波负荷不小于低下行负荷门限且小于高下行负荷门限时，确定小区为高下行负荷等级；
[0030]当所述下行滤波负荷不小于高下行负荷门限时，确定小区为超高下行负荷等级。
[0031]优选地，所述根据用户信息，确定用户优先级包括:
[0032]接收用户资源分配保持优先级ARP (Allocation/Retension priority)；
[0033]利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
[0034]优选地，所述利用所述ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别包括:
[0035]当所述ARP不大于高优先级用户门限时，确定用户为高优先级用户；
[0036]当所述ARP大于高优先级用户门限且不大于低优先级用户门限之间时，确定用户为中等优先级用户；
[0037]当所述ARP大于低优先级用户门限时，确定用户为低优先级用户。
[0038]根据本发明的另一方面，提供了一种移动通信系统中自适应负荷控制的装置，包括:
[0039]获取小区各种业务参数单元，用于根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数；
[0040]确定用户优先级单元，用于根据用户信息，确定用户优先级；
[0041]配置用户参数单元，用于根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
[0042]优选地，所述确定用户优先级单元包括:
[0043]接收用户信息模块，用于接收用户资源分配保持优先级ARP ；
[0044]比较模块，用于利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
[0045]与现有技术相比较，本发明的有益效果在于:
[0046]本发明根据小区上下行负荷等级和用户优先级，采用动态的方式自动给用户配置一套合适的功率控制和信道QoS参数，使网络稳定性和用户体验达到了平衡，同时降低了网络维护的复杂性。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]图1是本发明的自适应负荷控制装置在移动通信系统中位置示意图；
[0048]图2是本发明一种移动通信系统中自适应负荷控制方法流程图；
[0049]图3是本发明一种移动通信系统中自适应负荷控制装置示意图；
[0050]图4是本发明的小区上行信息处理流程图；
[0051]图5是本发明的小区下行信息处理流程图；
[0052]图6是本发明的用户信息处理流程图；
[0053]图7是本发明具体用户的上行参数选择示意图；
[0054]图8是本发明具体用户的下行参数选择示意图；
[0055]图9是不同功率控制和信道QoS参数对于高话务小区上行负荷影响示意图；
[0056]图10是HSPA高话务场景时不同功率控制和QoS参数对小区上下行流量影响示意图。
【具体实施方式】
[0057]以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0058]图1显示了本发明的自适应负荷控制装置在移动通信系统中位置示意图，如图1所示，表明自适应负荷控制装置是无线网络控制器中的处理模块。
[0059]图2显示了本发明一种移动通信系统中自适应负荷控制方法流程图，如图2所示，包括以下步骤:
[0060]步骤S201:根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数；
[0061]步骤S202:根据用户信息，确定用户优先级；
[0062]步骤S203:根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
[0063]本发明通过以下步骤获得所述小区上行负荷等级:根据小区上行底噪抬升ROT确定小区第一上行负荷等级；根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级；利用所述第一上行负荷等级和所述第二上行负荷等级进行比较，将较低的上行负荷等级确定为小区上行负荷等级。
[0064]本发明通过以下步骤获得所述小区下行负荷等级:通过接收小区下行功率，计算小区下行信道消耗的功率；利用所述下行信道消耗的功率计算小区下行有效负荷，并进行滤波处理得到小区下行滤波负荷；利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限值进行比较，确定小区下行负荷等级。
[0065]本发明所述利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限进行比较，确定小区下行负荷等级包括:当所述下行滤波负荷小于低下行负荷门限时，确定小区为中低下行负荷等级；当所述下行滤波负荷不小于低下行负荷门限且小于高下行负荷门限时，确定小区为高下行负荷等级；当所述下行滤波负荷不小于高下行负荷门限时，确定小区为超高下行负荷等级。
[0066]本发明所述根据用户信息，确定用户优先级包括:接收用户资源分配保持优先级ARP ;利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
[0067]本发明所述利用所述ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别包括:当所述ARP不大于低优先级用户门限时，确定用户为低优先级用户；当所述ARP大于低优先级用户门限且不大于高优先级用户门限之间时，确定用户为中等优先级用户；当所述ARP大于高优先级用户门限时，确定用户为高优先级用户。
[0068]图3显示了本发明一种移动通信系统中自适应负荷控制装置示意图，如图3所示，包括:获取小区各种业务参数单元301，用于根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数；确定用户优先级单元302，用于根据用户信息，确定用户优先级；配置用户参数单元303，用于根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
[0069]本发明所述确定用户优先级单元302包括:接收用户信息模块，用于接收用户资源分配保持优先级ARP ；比较模块，用于利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
[0070]图4显示了本发明的小区上行信息处理流程图，如图4所示，包括以下步骤:
[0071]步骤S401，接收小区上行宽带接受总功率RTWP，计算小区上行底噪抬升ROT ;统计小区上行各业务用户数，计算小区上行等效用户数。
[0072]步骤S402，依据小区上行ROT选择小区上行负荷等级，记为小区上行负荷等级I ;依据上行等效用户数选择小区上行负荷等级，记为小区上行负荷等级2。取小区上行负荷等级I和小区上行负荷等级2中的较低等级作为最终小区上行负荷等级。
[0073]本发明所述根据小区上行ROT确定小区第一上行负荷等级包括:通过接收小区上行宽带接收总功率RTWP，计算小区上行ROT值；将所述上行ROT值进行滤波处理，得到上行滤波ROT值；利用所述上行滤波ROT值与预设的上行ROT负荷等级的门限值进行比较，确定小区第一上行负荷等级。
[0074]具体地说，根据小区上行ROT计算小区上行负荷等级的具体过程如下:
[0075]1、计算小区t时刻上行ROT值。
[0076]R0T_rPt=RTffP_rpt-底噪[0077]其中，RTWP_rpt为t时刻小区上报RTWP值，R0T_rpt为t时刻上行ROT值。
[0078]2、对计算出的上行ROT值进行滤波处理。
[0079]ROT (t) =R0T_rpt (t=0)
[0080]ROT(t) = a *R0T_rpt+(1- α)*R0T (t_l) (t>0)
[0081]其中，α为小区上行ROT值滤波系数，ROT(t)为滤波处理后的ROT值。
[0082]3、根据ROT选择小区上行负荷等级。
[0083]当R0T(t)〈LoWRotThd时，则认为指定小区上行负荷等级为中低负荷等级；
[0084]当LowRotThcK=ROT (t)〈HighRotThd时，则认为指定小区上行负荷等级为高负荷
等级；
[0085]当ROT(t)>=HighRotThd时，则认为指定小区上行负荷等级为超高负荷等级。
[0086]其中，LowRotThd为低ROT门限值，HighRotThd为高ROT门限值。
[0087]本发明所述根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级包括:通过计算小区上行等效用户数并进行滤波处理，得到上行滤波等效用户数；利用所述上行滤波等效用户数与预设的上行负荷等效用户数门限值进行比较，确定小区第二上行负荷等级。
[0088]具体地说，根据小区上行等效用户数计算小区上行负荷等级具体过程如下:
[0089]1、计算小区上行等效用户数。
[0090]UserNum=userNumAMR+ a l*userNumCS64k+a 2*userNumPS16k+a 3*userNumPS32k+ a 4*userNumPS64k+a 5*userNumPS128k+a6*userNum384k+a 7*userNumHsupa
[0091]其中，α I?α7为各业务对应AMR用户折算因子，userNumAMR为语音用户数，userNumCS64k 为视频通话用户数，userNumPS16k/userNumPS32k/userNumPS64k/userNumPS128k/userNumPS384k 为 R99 上行分组域用户数，userNumHsupa 为上行为 upa 承载的分组域用户数。
[0092]2、对计算的上行等效用户数进行滤波处理。
[0093]UserNum (t) =UserNum (t=0)
[0094]UserNum(t) = a *UserNum+(1- α)*UserNum(t_l)(t>0)
[0095]其中，α为上行等效用户数滤波处理系数。
[0096]3、根据等效用户数选择小区上行负荷等级。
[0097]当UserNum(t)〈LowUserNumThd时,贝U认为上行负荷级别为中低负荷等级；
[0098]当LowUserNumThcK=UserNum(t)〈HighUserNumThd 时，则认为上行负荷级别为高负荷等级；
[0099]当UserNum(t) >=HighUserNumThd时,贝U认为上行负荷级别为超高负荷等级。
[0100]其中，LowUserNumThd为低负荷等效用户数门限，HighUserNumThd为高负荷等效用户数门限。
[0101]图5显示了本发明的小区下行信息处理流程图，如图5所示，包括以下步骤:
[0102]步骤S501，接收小区下行功率；
[0103]步骤S502，计算小区下行功率消耗；
[0104]步骤S503，计算并选择小区下行负荷等级。
[0105]所述计算并选择小区下行负荷等级具体过程如下:
[0106]1、计算小区下行有效负荷。[0107]DLPower_rpt=NonHsPower+ Σ HsRequiredPower
[0108]其中，NonHsPower为非 HSPA (即除 HS-PDSCH, HS-SCCH, E-AGCH, E-RGCH 和 E-HICH信道外的下行信道)下行信道消耗的功率，Σ HsRequiredPower为各个HSDPA用户需满足GBR速率需用到的下行功率和。
[0109]2、对计算的小区下行有效负荷进行滤波处理。
[0110]DLPower(t)=DLPower_rpt(t=0)
[0111]DLPower(t) = a *DLPower_rpt+(1-α)*DLPower(t_l)(t>0)
[0112]其中，α为小区下行有效负荷滤波处理系数。
[0113]3、选择小区下行负荷等级。
[0114]当DLPower (t)〈LowDLPwrThd时,贝U认为小区下行负荷级别为中低下行负荷等级；
[0115]当LowDLPwrThcK=DLPower (t)〈Hi ghDLPwrThd时，则认为小区下行负荷级别为高下行负荷等级；
[0116]当DLPower (t) >=Hi ghDLPwrThd时，则认为小区下行负荷级别为超高下行负荷等级。
[0117]其中，LowDLPwrThd为低下行负荷门限，HighDLPwrThd为高下行负荷门限。
[0118]图6显示了本发明的用户信息处理流程图，如图6所示，包括以下步骤:
[0119]步骤S601，接收用户资源分配保持优先级ARP。
[0120]步骤S602，利用所述ARP选择用户优先级。
[0121]当ARP〈=ArpHigh时，则认为当前用户为高优先级用户；
[0122]当ArpHigh〈ARP〈=ArpLow时,贝U认为当前用户为中等优先级用户；
[0123]当ARP>ArpLoW时，则认为当前用户为低优先级用户。
[0124]其中，ArpLow为低优先级用户门限，ArpHigh为高优先级用户门限，ARP为核心网中定义的资源分配保持优先级。
[0125]图7和图8是本发明具体用户的上行和下行参数选择的两个实施例。假设用户的ARP的默认值为7，ArpLow的默认值为10，ArpHigh的默认值为2，上行信令和业务均由E-DCH信道承载，下行信令为3.4k DCH承载，业务为HS-DTOCH承载。
[0126]针对该HSPA用户的PS业务类别，给出包含不同用户优先级和小区负荷状态的9
组参数示例，如下表所示:
[0127]
【权利要求】
1.一种移动通信系统中基于负荷控制通信的方法，其特征在于，包括以下步骤: 根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数； 根据用户信息，确定用户优先级； 根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤获得所述小区上行负荷等级: 根据小区上行底噪抬升ROT确定小区第一上行负荷等级； 根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级； 利用所述第一上行负荷等级和所述第二上行负荷等级进行比较，将较低的上行负荷等级确定为小区上行负荷等级。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据小区上行ROT确定小区第一上行负荷等级包 括: 通过接收小区上行宽带接收总功率RTWP，计算小区上行ROT值； 将所述上行ROT值进行滤波处理，得到上行滤波ROT值； 利用所述上行滤波ROT值与预设的上行ROT负荷等级的门限值进行比较，确定小区第一上行负荷等级。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据小区上行等效用户数确定小区第二上行负荷等级包括: 通过计算小区上行等效用户数并进行滤波处理，得到上行滤波等效用户数； 利用所述上行滤波等效用户数与预设的上行负荷等效用户数门限值进行比较，确定小区第二上行负荷等级。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤获得所述小区下行负荷等级: 通过接收小区下行功率，计算小区下行信道消耗的功率； 利用所述下行信道消耗的功率计算小区下行有效负荷，并进行滤波处理得到小区下行滤波负荷； 利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限值进行比较，确定小区下行负荷等级。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述下行滤波负荷与预设的下行负荷门限进行比较，确定小区下行负荷等级包括: 当所述下行滤波负荷小于低下行负荷门限时，确定小区为中低下行负荷等级； 当所述下行滤波负荷不小于低下行负荷门限且小于高下行负荷门限时，确定小区为高下行负荷等级； 当所述下行滤波负荷不小于高下行负荷门限时，确定小区为超高下行负荷等级。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据用户信息，确定用户优先级包括: 接收用户资源分配保持优先级ARP ；利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用所述ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别包括: 当所述ARP不大于高优先级用户门限时，确定用户为高优先级用户； 当所述ARP大于高优先级用户门限且不大于低优先级用户门限之间时，确定用户为中等优先级用户； 当所述ARP大于低优先级用户门限时，确定用户为低优先级用户。
9.一种移动通信系统中基于负荷控制通信的装置，其特征在于，包括: 获取小区各种业务参数单元，用于根据小区上行负荷等级和小区下行负荷等级选取小区各种业务功率控制参数和信道服务质量QoS参数； 确定用户优先级单元，用于根据用户信息，确定用户优先级； 配置用户参数单元，用于根据所述小区各种业务功率控制参数和信道QoS参数以及所述用户优先级，配置用户功率控制参数和信道QoS参数，以便用户按照所述用户功率控制参数和信道QoS参数进行通信。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定用户优先级单元包括: 接收用户信息模块 ，用于接收用户资源分配保持优先级ARP ； 比较模块，用于利用所接收的ARP与预设的优先级用户门限进行比较，确定用户优先级别。
【文档编号】H04W28/24GK104010331SQ201310058218
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年2月25日 优先权日:2013年2月25日
【发明者】余擎旗, 郭翔 申请人:中兴通讯股份有限公司