一种小区负载均衡方法和装置与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种小区负载均衡方法和装置。

背景技术：

目前，如果小区的ue(userequipment，用户设备)接入负载过大，则会引起小区处理资源的负荷过高，进而会影响到业务性能，如果小区的接入负载过低，则导致小区的处理资源利用率不高。因此，在同一制式的不同小区之间，在不同制式的不同小区之间，都需要进行负载均衡(负载平衡或者负荷分担)。

在现有技术中，负载均衡是小区之间通过交换负载信息来实现的。具体来说，gsm(globalsystemformobilecommunication，全球移动通信系统)制式的小区之间通过bsc(basestationcontroller，基站控制器)交换负载信息；umts(universalmobiletelecommunicationssystem，通用移动通信系统)、td-scdma(timedivision-synchronouscodedivisionmultipleaccess，时分同步码分多址)或者cdma(codedivisionmultipleaccess，码分多址)制式的小区之间通过rnc(radionetworkcontroller，无线网络控制器)交换负载信息；lte(longtermevolution，长期演进)制式的小区之间通过x2接口交换负载信息。但是，现有小区间交换负载信息的方式复杂，需要经过多个网元，多个接口，小区之间才能获得彼此的负载信息，浪费了较多接口的带宽资源。

技术实现要素：

本发明提供一种小区负载均衡方法和装置，用以解决现有小区之间交换负载信息的方式复杂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来解决的：

本发明提供了一种小区负载均衡方法，在用户设备侧执行的步骤包括：在连接态时，接收邻小区的负载信息；将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站，使所述服务小区的小区基站根据所述邻小区的负载信息和所述服务小区的负载信息进行负载均衡。

其中，接收邻小区的小区基站广播的所述邻小区的负载信息，包括：接收邻小区的小区基站通过空口广播的所述邻小区的负载信息。

其中，将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站，包括：通过空口测量报告或者新增的消息将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站。

本发明提供了一种小区负载均衡方法，在小区基站侧执行的步骤包括：接收处于连接态的用户设备上报的邻小区的负载信息；在服务小区过负载时，根据所述邻小区的负载信息和服务小区的负载信息，确定目标切换小区；将驻留在服务小区中的部分用户设备切换到所述目标切换小区。

其中，还包括：通过空口广播服务小区的负载信息，以使驻留在邻小区的用户设备在连接态时接收服务小区的所述负载信息，并将服务小区的所述负载信息上报到所述邻小区的小区基站，以供所述邻小区的小区基站进行负载均衡。

其中，接收处于连接态的用户设备上报的邻小区的负载信息，包括：接收处于连接态的用户设备上报的空口测量报告或新增的消息；在所述空口测量报告或新增的消息中提取所述邻小区的负载信息。

本发明提供了一种小区负载均衡装置，设置在用户设备侧，包括：第一接收模块，用于在连接态时，接收邻小区的负载信息；上报模块，用于将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站，使所述服务小区的小区基站根据所述邻小区的负载信息和所述服务小区的负载信息进行负载均衡。

其中，所述第一接收模块，用于接收邻小区的小区基站通过空口广播的所述邻小区的负载信息。

其中，所述上报模块，用于通过空口测量报告或者新增的消息将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站。

本发明提供了一种小区负载均衡装置，设置在小区基站侧，包括：第二接收模块，用于接收处于连接态的用户设备上报的邻小区的负载信息；确定模块，用于在服务小区过负载时，根据所述邻小区的负载信息和服务小区的负载信息，确定目标切换小区；切换模块，用于将驻留在服务小区中的部分用户设备切换到所述目标切换小区。

其中，所述装置还包括广播模块；所述广播模块，用于通过空口广播服务小区的负载信息，以使驻留在邻小区的用户设备在连接态时接收服务小区的所述负载信息，并将服务小区的所述负载信息上报到所述邻小区的小区基站，以供所述邻小区的小区基站进行负载均衡。

其中，所述第二接收模块，用于接收处于连接态的用户设备上报的空口测量报告或新增的消息；在所述空口测量报告或新增的消息中提取所述邻小区的负载信息。

本发明有益效果如下：

本发明的小区基站广播本小区的负载信息，避免小区之间交换负载信息需要通过多个网元、多个接口的问题，尤其是对于跨制式的小区负载均衡而言较为简便。本发明通过连接态的用户设备为小区之间交换负载信息，节省了接口带宽资源，且执行简洁有效，提升了小区基站的业务性能，减低了网络拥塞的可能性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的在用户设备侧执行的小区负载均衡方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施例的在小区基站侧执行的小区负载均衡方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施例的小区负载均衡方法的流程图；

图4是根据本发明第三实施例的小区负载均衡方法的时序图；

图5是根据本发明第三实施例的小区负载均衡的网络架构示意图；

图6是根据本发明第四实施例的设置在用户设备侧的小区负载均衡装置的结构图；

图7是根据本发明第五实施例的设置在用户设备侧的小区负载均衡装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

实施例一

本实施例提供一种在用户设备侧执行的小区负载均衡方法，图1是根据本发明第一实施例的在用户设备侧执行的小区负载均衡方法的流程图。

步骤s110，在连接态时，接收邻小区的负载信息。

负载信息包括但不限于：无线信道的资源占用率。

邻小区，简称邻区，是指用户设备驻留的服务小区的相邻小区。

在连接态时，接收邻小区的小区基站广播或寻呼的邻小区的负载信息。进一步地，在连接态时，接收邻小区的小区基站通过空口广播的该邻小区的负载信息。

步骤s120，将该邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站，使该服务小区的小区基站根据该邻小区的负载信息和该服务小区的负载信息执行负载均衡。

进一步地，在连接态时，将邻小区的负载信息通过上行信令发送给服务小区的小区基站。

具体的，用户设备在连接态时，将邻小区的负载信息设置在空口测量报告中或者设置在新增的消息中，并将携带负载信息的该空口测量报告或者新增消息上报给服务小区的小区基站。可以将邻小区的负载信息设置在空口测量报告的预设字段中。服务小区的邻小区的数量可以是多个，将接收到的每个邻小区的负载信息分别设置一个空口测量报告或者新增消息中，进而通过空口测量报告或者新增的消息将邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站。

在该服务小区过负载时，或者该服务小区的负载达到预设的门限时，使该服务小区的小区基站根据该邻小区的负载信息和该服务小区的负载信息执行负载均衡。

本实施例实现了用户设备连接态的小区负载均衡方法。在本实施例中，用户设备处于连接态。在连接态时，下行控制面和上行控制面都已建立好，用户设备可以随时向服务小区的小区基站传输数据，进而可以动态的将邻小区的负载信息上报给服务小区。用户设备通过空口接收邻小区的负载信息，可以缩短传输链路，节省接口带宽资源，尤其在跨制式的小区之间交换负载信息，本实施例更加简洁有效。

实施例二

本实施例提供一种在小区基站侧执行的小区负载均衡方法。本小区(服务小区)的小区基站通过空口广播本小区的负载信息，以使驻留在邻小区的用户设备在连接态时可以通过空口接收到本小区的负载信息；邻小区的基站可以根据自己的负载信息和本小区的负载信息，对邻小区的用户设备进行负载均衡。相应的，驻留在本小区的用户设备在连接态时可以接收邻小区的小区基站通过空口广播的该邻小区的负载信息；本小区的小区基站可以根据本小区的负载信息和邻小区的负载信息，对本小区中的用户设备进行负载均衡。

下面针对本小区的负载均衡进行进一步地说明。如图2所示，为根据本发明第二实施例的在小区基站侧执行的小区负载均衡方法的流程图。

步骤s210，接收处于连接态的用户设备上报的邻小区的负载信息。

用户设备驻留在本小区中，本小区是该用户设备的服务小区。

邻小区的负载信息是由连接态的用户设备接收到的，且由邻小区的小区基站通过空口广播发送的信息。其中，用户设备在接收到邻小区的负载信息之后，将该邻小区的负载信息上报本小区的小区基站。

接收连接态的用户设备通过上行信令上报的邻小区的负载信息，在该上行信令中提取出邻小区的负载信息。进一步地，接收处于连接态的用户设备上报的空口测量报告；在所述空口测量报告中提取所述邻小区的负载信息。

步骤s220，在进行负载均衡时，根据邻小区的负载信息和本小区的负载信息，确定目标切换小区。

在本小区过负载或者本小区的负载达到预设的门限时，根据邻小区的负载信息和本小区的负载信息，确定目标切换小区。

过负载是指本小区的负载超过预设的负载阈值。

负载达到预设的门限是指本小区的负载较大但是尚未达到过负载的程度。

目标切换小区具备还能驻留部分用户设备的能力，可以将驻留在本小区的部分用户设备切换到目标切换小区，减轻本小区的负载压力。

根据邻小区的无线信道的资源占用率和本小区的无线信道的资源占用率，确定目标切换小区。例如：将每个邻小区的无线信道的资源占用率和本小区的无线信道的资源占用率进行比较，将差值的绝对值大于预设占用率阈值的邻小区作为目标切换小区。

进一步地，根据邻小区的无线信道的资源占用率和本小区的无线信道的资源占用率、以及邻小区的rsrp(referencesignalreceivingpower，参考信号接收功率)和本小区的无线信道的rsrp，确定目标切换小区。其中，rsrp是由用户设备测量的。

具体的，邻小区的数量为多个，获取每个邻小区的rsrp(referencesignalreceivingpower，参考信号接收功率)；分别将每个邻小区的rsrp和本小区的rsrp进行比较，将其中的差值的绝对值大于预设功率阈值的邻小区作为疑似邻小区；分别将每个候选邻小区的无线信道的资源占用率和本小区的无线信道的资源占用率进行比较，将差值的绝对值大于预设占用率阈值的疑似邻小区作为候选邻小区；在候选邻小区中选择rsrp最大的邻小区作为目标切换邻小区。

如果没有差值的绝对值大于预设功率阈值的邻小区，或者没有差值的绝对值大于预设占用率阈值的邻小区，则结束本流程。如果候选邻小区的数量为一个，则直接将该候选邻小区作为目标切换小区。

信号阈值用于衡量用户设备是否可以在小区中驻留。

占用率阈值用于衡量邻小区是否有能力驻留本小区的用户设备。该预设阈值可以是经验值或实验获得的值。

步骤s230，将驻留在本小区中的部分用户设备切换到目标切换小区。

在本小区过负载时，通过向核心网侧的网络设备发送邻区切换请求，将驻留在本小区中的部分用户设备切换到目标切换小区，实现负载均衡。

核心网侧的网络设备例如是核心网基站、mme(mobilitymanagemententity，移动管理节点功能)节点。

在本实施例中，小区基站通过空口广播负载信息，对于跨制式的邻小区而言更加简洁，避免小区之间交换负载信息需要通过多个网元、多个接口的问题。在本实施例中，通过用户设备为小区之间交换负载信息，节省了接口带宽资源，且执行简便快捷，提升了小区基站的业务性能，减低了网络拥塞的可能性。

实施例三

下面提供一个较为具体的应用实例来进一步地描述本发明。

在本实施例中包括小区基站enb1、enb2、enb3和enb4，用户设备驻留在enb1的小区中，enb2，enb3和enb4是enb1的邻小区的小区基站。enb是指演进型基站(evolvednodeb)。

图3是根据本发明第三实施例的小区负载均衡方法的流程图。图4是根据本发明第三实施例的小区负载均衡方法的时序图。图5是根据本发明第三实施例的小区负载均衡的网络架构示意图。

由于enb2、enb3和enb4的执行过程相似，为了使本实施例清楚易懂，在图4中将enb2，enb3和enb4不分别描述。

步骤s310，enb2、enb3和enb4都通过空口周期性广播各自小区的负载信息。

enb2、enb3和enb4在通过空口进行周期性广播时，广播的周期可以预先配置。

在本实施例中，负载信息为无线信道的资源占用率。

无线信道的资源占用率可以是具体的数值，也可以是资源占用率的等级，每个等级对应一个占用率范围。

资源占用率的等级包括5个等级，这5个等级为0、1、2、3和4，分别对应的占用率范围是<25％，25％-50％，50％-75％，75％-90％，>90％。

事实上，enb1也要通过空口周期性广播负载信息，但是由于用户设备在接收到enb1广播的负载信息之后，无需上报到enb1。

步骤s320，处于连接态的用户设备分别接收enb2、enb3和enb4广播的负载信息，并分别上报到enb1。

用户处于连接态时，由于下行控制面和上行控制面都已建立好，服务小区即enb1的小区随时可以控制用户设备的行为。

用户设备将enb2、enb3和enb4广播的负载信息分别通过空口测量报告等的形式上报到enb1。

步骤s330，enb1在过负载时进行负载均衡决策，根据enb2、enb3和enb4广播的负载信息以及enb1的负载信息，在enb2、enb3和enb4中选择目标切换小区。

enb1在空口测量报告中提取出邻小区的负载信息。

例如：预设阈值为0.5；根据enb2、enb3和enb4的负载信息，加之enb1的负载信息，可得enb1、enb2、enb3和enb4的无线信道的资源占用率分别是0.9、0.1、0.3和0.5；|0.9-0.1|＝0.8，|0.9-0.3|＝0.6，|0.9-0.5|＝0.3，差值的绝对值大于0.5的邻小区为enb2和enb3；获取enb2和enb3的rsrp，enb2的rsrp为-78dbm，enb3的rsrp为-72dbm，-78dbm＜-72dbm，因此，选择enb3的小区作为目标切换小区。

步骤s340，enb1向核心网侧的网络设备发送邻区切换请求。

邻区切换请求中携带目标切换小区的信息。

步骤s350，核心网侧的网络设备根据邻区切换请求，命令目标切换小区的小区基站(enb3)准备无线资源。

步骤s360，接收该小区基站(enb3)反馈的无线资源准备完成的消息。

步骤s370，核心网侧的网络设备向enb1应答邻区切换请求。

步骤s380，enb1命令向用户设备发送邻区切换命令，使用户设备向目标切换小区发起切换。

邻区切换命令中携带目标切换小区的信息。

步骤s390，在切换完成之后，目标切换小区的小区基站向核心网侧的网络设备发送切换完成的消息。

实施例四

本实施例提供一种设置在用户设备侧的小区负载均衡装置，图6是根据本发明第四实施例的设置在用户设备侧的小区负载均衡装置的结构图。

该设置在用户设备侧的小区负载均衡装置，包括：

第一接收模块610，用于在连接态时，接收邻小区的负载信息。

上报模块620，用于将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站，使所述服务小区的小区基站根据所述邻小区的负载信息和所述服务小区的负载信息进行负载均衡。

在一个实施例中，第一接收模块610，用于接收邻小区的小区基站通过空口广播的所述邻小区的负载信息。

在另一实施例中，上报模块620，用于通过空口测量报告或者新增的消息将所述邻小区的负载信息上报给服务小区的小区基站。

本实施例所述的装置的功能已经在图1～图4所示的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

实施例五

本实施例提供一种设置在小区基站侧的小区负载均衡装置，图7是根据本发明第五实施例的设置在用户设备侧的小区负载均衡装置的结构图。

该设置在小区基站侧的小区负载均衡装置，包括：

第二接收模块710，用于接收处于连接态的用户设备上报的邻小区的负载信息。

确定模块720，用于在进行负载均衡时，根据所述邻小区的负载信息和服务小区的负载信息，确定目标切换小区。

切换模块730，用于将驻留在服务小区中的部分用户设备切换到所述目标切换小区。

在一个实施例中，所述装置还包括广播模块(未示出)；所述广播模块，用于通过空口广播服务小区的负载信息，以使驻留在邻小区的用户设备在连接态时接收服务小区的所述负载信息，并将服务小区的所述负载信息上报到所述邻小区的小区基站，以供所述邻小区的小区基站进行负载均衡。

在另一实施例中，第二接收模块710，用于接收处于连接态的用户设备上报的空口测量报告或新增的消息；在所述空口测量报告或新增的消息中提取所述邻小区的负载信息。

本实施例所述的装置的功能已经在图1～图4所示的方法实施例中进行了描述，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。