负载均衡的方法及装置与流程

本发明涉及通信网络技术领域，尤其涉及一种负载均衡的方法及装置。

背景技术：

负载均衡是LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络的自组织网络功能中的比较重要的一项技术，能够解决邻近小区之间负载分布不均的问题，使邻近小区之间的负载保持在一个相对平衡的状态。目前，LTE中的移动负载均衡技术是通过将源小区所服务的部分终端切换至目标小区上，由目标小区为被切换的终端提供服务来实现的，具体流程包括：源小区监测自身的负载状况，当源小区监测到自身的业务量超出承受能力时，源小区请求获取相邻小区的负载状况，根据得到的相邻小区的负载状况和自身需要转移的负载确定目标小区，源小区一般选取信号强度高、负载小的相邻小区作为目标小区。在确定目标小区之后，源小区将自身所服务的部分终端切换至目标小区上。

但是，由于目标小区是随机确定的，当源小区的负载达到自身所能承受的最大负载门限值时，将处于源小区边缘的用户切换至目标小区上，很可能造成目标小区的业务量超出目标小区的承受能力，目标小区需要选择另一个小区，并将自身所服务的部分终端切换到另一个小区上，容易导致小区边缘用户频繁进行切换，使基站的信令开销增大。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种负载均衡的方法及装置，以解决现有的负载均衡方法会增大基站的信令开销的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种负载均衡的方法，包括：

每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率；

分别确定每个发射功率对应的实用功率比，所述实用功率比为发射功率与所述当前小区的最大发射功率的比值；

根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，所述移动负载均衡值为所述每个发射功率对应的实用功率比与所述实用功率比门限的均方差；

当所述移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换。

一种负载均衡的装置，包括：

检测单元，用于每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率；

确定单元，用于分别确定所述检测单元检测的每个发射功率对应的实用功率比，所述实用功率比为发射功率与所述当前小区的最大发射功率的比值；

所述确定单元，还用于根据所述检测单元检测的每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，所述移动负载均衡值为所述每个发射功率对应的实用功率比与所述实用功率比门限的均方差；

切换单元，用于当所述确定单元确定的所述移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换。

本发明实施例提供的负载均衡的方法及装置，首先，每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率，分别确定每个发射功率对应的实用功率比，根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，当移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差；实用功率比为当前小区的发射功率与当前小区的最大发射功率的比值，与现有技术的小区切换方法容易导致小区边缘用户频繁进行切换相比，本发明实施例中，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值可以从整体上反映出一段时间内小区的平均负载状况，现有技术中，小区的负载情况是随时发生变化的，在一段时间内的某一时刻，若小区的业务量超出小区的承受能力，就会导致负载均衡切换，而很可能在与该时刻时间间隔较短的下一时刻，小区的业务量会重新处于小区的承受能力之下(比如：公交车上的用户在某一小区的服务范围内，短时间内请求大量数据业务)，但此时，小区所服务的部分用户已经切换到目标小区，可见，负载均衡切换没有必要，而本发明实施例中的移动负载均衡值在一段时间内是一个常量，因此，可有效的防止当负载处于临界值的情况下，小区边缘用户进行频繁切换，使负载均衡切换更加合理、有效。

附图说明

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1为本发明实施例提供的一种负载均衡的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种负载均衡的方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种负载均衡的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种负载均衡的装置的逻辑结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种负载均衡的装置的逻辑结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种终端的逻辑结构示意图。

具体实施方式

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。

为了使负载均衡切换更加合理、有效，本发明实施例提供了一种负载均衡的方法，如图1所示，该方法包括：

101、每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率。

需要说明的是，预设周期可以根据所检测的小区的位置来确定，如果小区处于乡村，则小区的业务量较小，导致小区的发射功率较低，源小区的负载情况超出源小区的业务承受能力的可能性较小，因此，可将预设周期设置的较大些；反之，如果小区处于城市，则小区的业务量相对较高，导致小区的发射功率较大，因为源小区的负载情况超出源小区的业务承受能力的可能性较大，所以，可将预设周期设置的较小些，以及时进行负载均衡切换。

102、分别确定每个发射功率对应的实用功率比。

其中，实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值。

可以理解的是，实用功率比可用如下公式进行表示：

其中，CellTotalPwr为当前小区的发射功率，CellMaxPwr为当前小区的最大发射功率，RatioPwr为每个发射功率对应的实用功率比。

可以理解的是，当前小区的最大发射功率是小区的下行可同时发射的所有信道功率之和的最大值，可由运营商根据小区的实际情况确定。

103、根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值。

需要说明的是，在执行图1所示的方法流程之前，应事先设置实用功率比门限，实用功率比门限由运营商根据小区的实际情况进行设定。

其中，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差。

移动负载均衡值可由如下公式求得：

其中，RatioPwr_n为每个发射功率对应的实用功率比，N代表预设数量，n为小于等于N的正整数，RatioPwr_1代表检测的第一个当前小区的发射功率，RatioPwr_0为实用功率比门限。

需要说明的是，因为，移动负载均衡值是N个周期内的一定数量的实用功率比与实用功率比门限的均方差，所以，移动负载均衡值可以从整体上反应出N个周期内小区的负载平均水平，和小区当前的发射功率比会随时发生变化相比，N个周期内的移动负载均衡值是不变的，也可以准确的代表N个周期内小区的负载状况。

104、当移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换。

可以理解的是，预设值可根据小区的位置和实际情况进行设定，例如：若小区处于城市中，则由于小区所服务的终端较多，网络状况较为复杂，需经常进行负载均衡切换，则预设值设置的较低，若小区处于乡村中，预设值设置的较高。当移动负载均衡值大于预设值时，则表明一段时间内，小区的负载状况已超出小区的业务承受能力，则应将小区边缘的部分用户切换至目标小区上，由目标小区对被切换的这部分用户提供业务服务。

需要说明的是，在进行负载均衡切换的过程中，每将预设数量的终端由源小区切换至目标小区之后，都需要重复执行一次步骤101至步骤104，如果执行104时确定移动负载均衡值仍发育预设值，则再将预设数量的终端由源小区切换至目标小区，然后再次执行步骤101至步骤104，直至移动终端的负载均衡小于预设值。

本发明实施例提供的负载均衡的方法，首先，每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率，分别确定每个发射功率对应的实用功率比，根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，当移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差；实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值。与现有技术的小区切换方法容易导致小区边缘用户频繁进行切换相比，本发明实施例中，移动负载均衡值为实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值可以从整体上反映出一段时间内小区的平均负载状况，现有技术中，小区的负载情况是随时发生变化的，在一段时间内的某一时刻，若小区的业务量超出小区的承受能力，就会导致负载均衡切换，而很可能在与该时刻时间间隔较短的下一时刻，小区的业务量会重新处于小区的承受能力之下(比如：公交车上的用户在某一小区的服务范围内，短时间内请求大量数据业务)，但此时，小区所服务的部分用户已经切换到目标小区，可见，没有必要进行负载均衡切换，而本发明实施例中的移动负载均衡值在一段时间内是一个常量，因此，可有效的防止当负载处于临界值的情况下，小区边缘用户进行频繁切换，使负载均衡切换更加合理、有效。

为了使负载均衡切换更加合理，在切换小区边缘用户的时候，需确定应切换哪些边缘用户，基于此，如图2所示，步骤104、当移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换包括:步骤1041至1044。

1041、确定处于当前小区边缘的每个终端的能力等级。

其中，能力等级即LTE Category，CAT代表LTE Category，3GPP协议规定9个能力能级，即CAT1-9，能力等级用于表示终端所支持的传输速率，能力等级高的终端的传输速率大于能力等级低的终端的传输速率。

1042、按照能力等级由低到高的顺序，从处于当前小区边缘的终端中，选取指定数量的终端作为待切换终端。

需要说明的是，将小区边缘的终端按照能力等级由低到高的顺序进行排序，将能力等级较低的终端作为待切换终端，可以保证能力等级低的终端在目标小区也能得到较好的服务，而能力等级高的终端因传输速率较大，较之能力等级低的终端来说，即使在源小区业务承受能力较高的时候，也更易请求资源，由源小区为其提供服务，则能力等级高的终端被切换至目标小区的概率较小。

例如：如果指定数量为5个，小区边缘的终端有7个，每个终端的能力等级从低到高依次为:1、2、3、4、5、6、7，则选取前5个终端作为待切换终端；如果每个终端的能力等级从低到高依次为：1、2、2、3、3、5，则选取前5个终端作为待切换终端，可以理解的是，在将小区边缘的终端按照终端的能力等级从低到高的顺序进行排序时，能力等级为3的两个终端应排列在能力等级为2和能力等级为5的两个终端之间，但不限制能力等级为3的两个终端的排列顺序，此种排列方式仍然符合本步骤中所说的由低至高的排列顺序。

1043、若按照能力等级从低到高的顺序，在未选取到指定数量的终端时，从当前小区边缘的剩余未被选取且能力等级最低的终端中，随机选取终端作为待切换终端，直至待切换终端的数量达到指定数量。

需要说明的是，当前小区边缘的剩余未被选取终端的能力等级均相同，说明剩余未被选取终端的数据传输能力均相等，则可随机选择预设数量的终端，将其切换至目标小区，直到源小区的负载情况在自身能够承受的业务量之内，停止切换。

例如：如果指定数量为5个，小区边缘的终端有7个，每个终端的能力等级从低到高依次为：1、2、2、3、3、3、5，则按照能力等级由低至高的顺序所选取的终端为前三个终端，随后，在能力等级均为3的终端中随机选取两个终端作为待切换终端；若每个终端的能力等级从低到高依次为：1、2、3、4、4、4、4，则在选取前三个终端之后，应从后4个终端中，随机选取两个终端作为待切换终端，因后4个终端的能力等级均相同，则默认为后四个终端即为小区边缘剩余的未被选取的终端中，能力等级最低的终端。

1044、将指定数量的待切换终端由当前小区切换至目标小区。

本发明中，将终端能力等级作为选择待切换终端的依据，在终端能力等级相等时，随机选取预设数量的终端。可以保证能力等级低的终端在目标小区也能得到较好的服务，而能力等级高的终端因传输速率较大，较之能力等级低的终端来说，更易由源小区为其提供服务，因此，使负载均衡切换更加合理、进一步满足了小区边缘用户的需求。另外，本发明实施例中，小区边缘用户不需要频繁进行切换的问题，则不需要进行大量的信令交互，减少了基站信令的开销，增强了网络健壮性和可控性，且在一定程度上，实现了节能减排。

需要说明的是，上述实施例中，未考虑小区边缘的每个终端的能力等级均相等的情况，基于此，在步骤1041、在确定处于当前小区边缘的每个终端的能力等级之后，需执行步骤1045。

1045、若当前小区边缘的每个终端的能力等级均相等，则从处于当前小区边缘的终端中，随机选取指定数量的终端作为待切换终端。

需要说明的是，若小区边缘的每个终端的能力等级均相等，则每个终端的数据传输能力相等，可随机选择预设数量的终端，将其切换至目标小区，直到源小区的负载情况在自身能够承受的业务量之内，停止切换。

由此，考虑了小区边缘的每个终端的能力等级均相等的情况，进一步提高了负载均衡切换的合理性。

对应于图1所示的方法流程，为了使负载均衡切换更加合理、有效，本发明实施例提出了一种负载均衡的装置，如图4所示，该装置包括：检测单元401、确定单元402以及切换单元403。

检测单元401，用于每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率。

确定单元402，用于分别确定检测单元401检测的每个发射功率对应的实用功率比，实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值；根据检测单元401检测的每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差。

切换单元403，用于当确定单元402确定的移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换。

在本发明另一实施例中，如图5所示，该装置还包括：设置单元404和选取单元405。

设置单元404，用于设置实用功率比门限。

切换单元403，还用于确定处于当前小区边缘的每个终端的能力等级；按照能力等级由低到高的顺序，从处于当前小区边缘的终端中，选取指定数量的终端作为待切换终端；若按照能力等级从低到高的顺序，在未选取到指定数量的终端时，从当前小区边缘的剩余未被选取且能力等级最低的终端中，随机选取终端作为待切换终端，直至待切换终端的数量达到指定数量；将指定数量的待切换终端由当前小区切换至目标小区。

其中，能力等级用于表示终端所支持的传输速率。

选取单元405，用于若当前小区边缘的切换单元403确定的每个终端的能力等级均相等，则从处于当前小区边缘的终端中，随机选取指定数量的终端作为待切换终端。

本发明实施例提供的负载均衡的装置，首先，检测单元每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率，确定单元分别确定每个发射功率对应的实用功率比，根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，当移动负载均衡值大于预设值时，切换单元进行负载均衡切换，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差；实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值。与现有技术的小区切换方法容易导致小区边缘用户频繁进行切换相比，本发明实施例中，移动负载均衡值为实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值可以从整体上反映出一段时间内小区的平均负载状况，现有技术中，小区的负载情况是随时发生变化的，在一段时间内的某一时刻，若小区的业务量超出小区的承受能力，就会导致负载均衡切换，而很可能在与该时刻时间间隔较短的下一时刻，小区的业务量会重新处于小区的承受能力之下(比如：公交车上的用户在某一小区的服务范围内，短时间内请求大量数据业务)，但此时，小区所服务的部分用户已经切换到目标小区，可见，没有必要进行负载均衡切换，而本发明实施例中的移动负载均衡值在一段时间内是一个常量，因此，可有效的防止当负载处于临界值的情况下，小区边缘用户进行频繁切换，使负载均衡切换更加合理、有效。

本发明实施例还提供一种终端，如图6所示，该终端为图4描述的装置的硬件结构示意图。其中，该终端可包括：存储器601、处理器602、收发器603以及总线604。

存储器601可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)，静态存储设备，动态存储设备或者RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。存储器601可以存储操作系统和其他应用程序。在通过软件或者固件来实现本发明实施例提供的技术方案时，用于实现本发明实施例提供的技术方案的程序代码保存在存储器601中，并由处理器602来执行。

收发器603用于装置与其他设备或通信网络(例如但不限于以太网，RAN Radio Access Network，无线接入网)，WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)等)之间的通信。

处理器602可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本发明实施例所提供的技术方案。

总线604可包括一通路，在装置各个部件(例如存储器601、处理器602以及收发器603)之间传送信息。

应注意，尽管图6所示的硬件仅仅示出了存储器601、处理器602、收发器603以及总线604。但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当明白，该终端还包含实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当明白，还可包含实现其他功能的硬件器件。

具体的，图6所示的终端用于实现图4实施例所示的装置时，该终端中的处理器602，用于每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率。

处理器602，还用于分别确定每个发射功率对应的实用功率比，实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值；根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差。

处理器602，还用于当确定单元402确定的移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换。

在本发明实施例提供的另一种实现方式中，

处理器602，还用于设置实用功率比门限。

处理器602，还用于确定处于当前小区边缘的每个终端的能力等级；按照能力等级由低到高的顺序，从处于当前小区边缘的终端中，选取指定数量的终端作为待切换终端；若按照能力等级从低到高的顺序，在未选取到指定数量的终端时，从当前小区边缘的剩余未被选取且能力等级最低的终端中，随机选取终端作为待切换终端，直至待切换终端的数量达到指定数量；将指定数量的待切换终端由当前小区切换至目标小区。

其中，能力等级用于表示终端所支持的传输速率。

处理器602，还用于若当前小区边缘的切换单元403确定的每个终端的能力等级均相等，则从处于当前小区边缘的终端中，随机选取预设数量的终端作为待切换终端。

本发明实施例提供的终端，首先，处理器每隔预设周期检测一次当前小区的发射功率，得到预设数量的发射功率，分别确定每个发射功率对应的实用功率比，根据每个发射功率对应的实用功率比和实用功率比门限，确定移动负载均衡值，当移动负载均衡值大于预设值时，进行负载均衡切换，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差；实用功率比为发射功率与当前小区的最大发射功率的比值。与现有技术的小区切换方法容易导致小区边缘用户频繁进行切换相比，本发明实施例中，移动负载均衡值为实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值为每个发射功率对应的实用功率比与实用功率比门限的均方差，也就是说，移动负载均衡值可以从整体上反映出一段时间内小区的平均负载状况，现有技术中，小区的负载情况是随时发生变化的，在一段时间内的某一时刻，若小区的业务量超出小区的承受能力，就会导致负载均衡切换，而很可能在与该时刻时间间隔较短的下一时刻，小区的业务量会重新处于小区的承受能力之下(比如：公交车上的用户在某一小区的服务范围内，短时间内请求大量数据业务)，但此时，小区所服务的部分用户已经切换到目标小区，可见，没有必要进行负载均衡切换，而本发明实施例中的移动负载均衡值在一段时间内是一个常量，因此，可有效的防止当负载处于临界值的情况下，小区边缘用户进行频繁切换，使负载均衡切换更加合理、有效。

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以所述权利要求的保护范围为准。