一种实现网络负载均衡的方法及装置与流程

文档序号:15456465发布日期:2018-09-15 01:13阅读:259来源:国知局

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种实现网络负载均衡的方法及装置。



背景技术:

LTE(Long term evolution,长期演进)网络内,用户占用无线资源进行信令和数据传输。无线资源有限,随着LTE用户数日渐增加和无线业务日益活跃,网络的负荷逐渐加重。在用户集中的区域内,会出现负载不均衡的现象:服务小区负荷过高,小区内用户体验得不到满足,并且小区容量和QoS(Quality of service,服务质量)都会受到影响;而邻区负荷偏低或者正常,可以提供空余资源给服务小区的用户使用。因此,需及时采用负载均衡的手段,解决负荷过高导致性能受损的问题,平衡小区之间的负荷,实现无线资源利用率最大化。

目前,LTE网络主要有三种负载均衡的手段:CA(Carrier Aggregation,载波聚合)、LB(load balance,负载均衡)和MLB(Mobility Load Balancing,移动性负载均衡)。

其中,CA是指:支持载波聚合的终端在多个成员载波上同时进行数据收发。可在不同成员载波上进行灵活调度,提升负载均衡效率,改善空口资源利用率;LB是指:从高负荷的服务小区中,选择合适的用户迁移至低负荷邻区,实现小区间负荷平衡;MLB是指:调整参数,使得用户从高负荷的服务小区迁移至低负荷邻区,实现小区间负荷平衡。

这三种技术手段主要应用场景各不相同:CA应用于多频段重叠覆盖区域,并且需要终端具备支持载波聚合的能力;LB和MLB均是通过改变用户驻留情况,平衡负载,这两个技术对于终端均是透明的。

对于CA、LB和MLB,已有丰富的技术研究和应用方案。但是现网场景组网情况复杂,应用单一负载均衡手段可能无法获得最大增益。因此,在现网场景下,协同应用各技术手段平衡载波/小区间的负荷,达到无线资源利用率最大化的目标。但目前尚缺乏一种多手段协同生效的实现方案。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供一种实现网络负载均衡的方法及装置,用以提高无线资源的利用率。

为解决上述技术问题,本发明提供一种实现网络负载均衡的方法,包括:

获取源小区的负荷;

将所述源小区的负荷和预设门限进行比较,获得一判断结果;

若所述判断结果表示所述源小区的负荷大于所述预设门限,则获取所述源小区的网络覆盖方式;

若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用负载均衡LB功能与移动性负载均衡MLB功能,协同调整所述源小区的负荷。

其中,所述若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用负载均衡LB功能与移动性负载均衡MLB功能,协同调整所述源小区的负荷的步骤,包括:

利用负载均衡LB功能调整所述源小区的负荷;

按照预定的第一时间间隔获取所述源小区的负荷;

从第一个采样时间开始,若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第一时间;

若所述第一时间超过第一预设值且在连续M个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用异频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

其中,M为自然数。

其中,在所述利用异频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷的步骤之后,所述方法还包括:

按照预定的第二时间间隔获取所述源小区的负荷;

从第一个采样时间开始,若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第二时间;

若所述第二时间超过第二预设值且无法选择到合适的邻区,或者若所述第二时间超过第二预设值且在连续N个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

其中,N为自然数。

其中,所述方法还包括:

若在所述第二采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,当满足参数回退条件时,回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

其中,在所述利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷的步骤之后,所述方法还包括:

当满足参数回退条件时,进行参数回退。

其中,所述进行参数回退包括:

先回退同频MLB的小区个性偏移CIO,再回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

其中,若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,在所述利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷的步骤之后,所述方法还包括:

当满足参数回退条件时,回退同频MLB的小区个性偏移CIO。

第二方面,本发明提供一种实现网络负载均衡的装置,包括:

第一获取模块,用于获取源小区的负荷;

比较模块,用于将所述源小区的负荷和预设门限进行比较,获得一判断结果;

第二获取模块,用于若所述判断结果表示所述源小区的负荷大于所述预设门限,则获取所述源小区的网络覆盖方式;

第一调整模块,用于若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

第二调整模块,用于若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用负载均衡LB功能与移动性负载均衡MLB功能,协同调整所述源小区的负荷。

其中,所述第一获取模块,还用于按照预定的第一时间间隔获取所述源小区的负荷;所述第二调整模块包括:

第一调整子模块,用于利用负载均衡LB功能调整所述源小区的负荷;

第一计时子模块,用于从第一个采样时间开始,若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第一时间;

第二调整子模块,用于若所述第一时间超过第一预设值且在连续M个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用异频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

其中,M为自然数。

其中,所述第一获取模块,还用于按照预定的第二时间间隔获取所述源小区的负荷;所述第二调整模块还包括:

第二计时子模块,用于从第一个采样时间开始,若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第二时间;

第三调整子模块,用于若所述第二时间超过第二预设值且无法选择到合适的邻区,或者若所述第二时间超过第二预设值且在连续N个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;

其中,N为自然数。

其中,所述装置还包括:

第一参数回退模块,用于若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,当满足参数回退条件时,回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

其中,所述装置还包括:

第二参数回退模块,用于当满足参数回退条件时,进行参数回退。

其中,所述第二参数回退模块具体用于,先回退同频MLB的小区个性偏移CIO,再回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

其中,所述装置还包括:

第三参数回退模块,用于当满足参数回退条件时,回退同频MLB的小区个性偏移CIO。

本发明的上述技术方案的有益效果如下:

在本发明实施例中,当源小区的负荷超过预设门限时,可根据源小区的网络方式利用MLB功能或者利用LB和MLB功能协调调整源小区的负荷,从而协调利用多种调整方式调整源小区的负荷,更有效的平衡小区之间的负荷,从而提高了无线资源的利用率。

附图说明

图1为本发明实施例一的实现网络负载均衡的方法的流程图;

图2为本发明实施例二的实现网络负载均衡的方法的流程图;

图3为本发明实施例二中步骤205的具体过程示意图;

图4为本发明实施例三的实现网络负载均衡的装置的示意图;

图5为本发明实施例三的实现网络负载均衡的装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

无线网络的场景主要分成3类:同频相邻覆盖场景、异频同覆盖场景、F-D分层/宏微组网场景。当服务小区负荷过高时,分析这3类高负荷场景如下:

一、同频相邻覆盖场景

在该场景下如果应用LB,由于切换用户位于两相邻小区的切换带内,因此服务小区内的用户切换到邻区后,容易产生乒乓切换。也可考虑利用防乒乓策略缓解乒乓切换现象,但是该策略会影响用户的移动性。因此,在这种场景下,LB应用效果不佳;该场景下如果采用MLB,通过调整切换参数,将切换带向高负荷小区移动,促使用户切换到低负荷小区,并且由于切换参数是成对调整,因此也可有效防止回切并且保证了用户的移动性;该场景主要是单层网络覆盖,也无法应用CA。

二、异频同覆盖场景

如果应用LB选择用户切换到相邻小区,因为相邻小区信号强,因此可有效防止回切。LB效果显著,可实现小区间的负载平衡。如果应用MLB,通过调整切换参数,可实现小区间的负载平衡。但由于MLB不能实现对用户的精准选择,因此效果不如LB;多频段同覆盖,可启动CA功能,实现两个载波的负载平衡。

三、F-D分层/宏微组网场景

当D频段负荷过高,F频段小区负荷低:如果应用LB选择D频段小区内用户切换到F频段小区,且由于此时F和D同覆盖,F频段小区信号强,可有效防止回切。LB效果显著,可实现小区间的负载平衡。如果应用MLB,通过调整切换参数,使部分边缘用户切换到邻区,可实现小区间的负载平衡。但由于MLB不能实现对用户的精准选择,因此效果不如LB;多频段覆盖,可启动CA,实现负载平衡。

当F频段小区负荷过高,D频段小区负荷低:当考虑应用LB时,必须降低LB的切换门限,此时虽能挑选用户迁移到低负荷D频段小区,但由于F频段信号强度由于D频段小区,用户易发生乒乓回切;若采取防乒乓策略,又会影响用户的移动性。因此,在此场景下,LB应用效果不佳。如果应用MLB,通过调整切换参数,将切换带D频段小区移动,促使用户切换,并且可有效防止回切,MLB对于负荷平衡的效果显著。在此场景下,由于用户多集中于D频段小区的边缘,因此难以触发D+F频段的CA。

综上所述,三种技术各有应用场景,解决特定场景下服务小区负荷过高的问题。对于现网而言,不能靠单一技术解决所有场景下的高负荷且负荷不均衡的问题。因此,本方案提出了一种MLB和LB协同生效的应用方案,实现所有无线网络场景下的负载均衡。

实施例一

如图1所示,本发明实施例一的实现网络负载均衡的方法,包括:

步骤101、获取源小区的负荷。

在本发明实施例中,可按照一定的周期周期性的获取源小区的负荷。

步骤102、将所述源小区的负荷和预设门限进行比较,获得一判断结果。

其中,该预设门限可以任意设置。

步骤103、若所述判断结果表示所述源小区的负荷大于所述预设门限,则获取所述源小区的网络覆盖方式。

在本发明实施例中,源小区的网络覆盖方式包括多层网覆盖和单层网覆盖。其中该网络覆盖方式可通过用户测量等方式获得。

步骤104、若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,则利用同频MLB功能调整所述源小区的负荷。

具体的,在此,为源小区选择合适(如信号质量好、负荷低等)的相邻小区,调整小区对间的切换参数,进行负载迁移。

步骤105、若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用LB功能与MLB功能,协同调整所述源小区的负荷。

由上可以看出,在本发明实施例中,当源小区的负荷超过预设门限时,可根据源小区的网络方式利用MLB功能或者利用LB和MLB功能协调调整源小区的负荷,从而协调利用多种调整方式调整源小区的负荷,更有效的平衡小区之间的负荷,从而提高了无线资源的利用率。

实施例二

如图2所示,本发明实施例二的实现网络负载均衡的方法,包括:

步骤201、获取源小区的负荷。

在本发明实施例中,可按照一定的周期周期性的获取源小区的负荷。

步骤202、将所述源小区的负荷和预设门限进行比较,获得一判断结果。

其中,该预设门限可以任意设置。

步骤203、若所述判断结果表示所述源小区的负荷大于所述预设门限,则获取所述源小区的网络覆盖方式。

在本发明实施例中,源小区的网络覆盖方式包括多层网覆盖和单层网覆盖。其中该网络覆盖方式可通过用户测量等方式获得。

步骤204、若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,则利用同频MLB功能调整所述源小区的负荷。

具体的,在此,为源小区选择合适(如信号质量好、负荷低等)的相邻小区,调整小区对间的切换参数,进行负载迁移。

在利用同频MLB调整源小区的负荷后,可按照预定的时间间隔获取源小区的负荷。若在某个采样时间获得的源小区的负荷小于或等于预设门限,则返回步骤201。如果在该采样时间之后的一定时间内,获得的所述源小区的负荷都小于或等于所述预设门限,则可认为满足参数回退条件,则回退同频MLB的CIO(Cell individual offset,小区个性偏移)。若在该采样时间获得的源小区的负荷大于预设门限且该状态持续了一定的时间,则需启用拥塞机制调整源小区的负荷。

步骤205、若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用LB功能与MLB功能,协同调整所述源小区的负荷。

具体的,在此步骤中,如图3所示,包括如下过程:

步骤301、利用LB功能调整所述源小区的负荷。

在此步骤中,从源小区的用户中选择合适的用户迁移至低负荷邻区。

步骤302、按照预定的第一时间间隔获取所述源小区的负荷。

在执行完LB功能后,在此,仍可按照一定的周期获取源小区的负荷,以确定LB功能是否生效。其中,该第一时间间隔可任意设置。

步骤303、判断LB功能是否生效。

从第一个采样时间开始,若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则执行步骤304;若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,则说明LB功能生效,返回步骤201。

步骤304、从第一个采样时间开始,若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第一时间。

在执行完LB功能后,当启动获取源小区的负荷,从第一个采样时间开始,判断获得的源小区的负荷和预设门限的关系。若在某个第一采样时间获得的源小区的负荷小于或者等于预设门限,则表示LB功能生效。否则,启动计时器开始计时,其中该计时器用于记录源小区的负荷持续高于预设门限的时间。假设在该第一采样时间以后的某个采样时间,获得的源小区的负荷小于或者等于预设门限,则定时器停止计时;否则持续计时。

对于定时器获得的时间值,将其称为第一时间。第一采样时间为任意一个采样时间。

步骤305、若所述第一时间超过第一预设值且在连续M个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则执行步骤306。否则执行步骤301。

其中,M为自然数。该第一预设值可任意设置,该预设要求也可以任意设置。例如,该预设要求可以设置为源小区负荷的下降超过20%等。

步骤306、利用异频MLB功能调整所述源小区的负荷。

具体的,在利用异频MLB调整源小区的负荷时,选择合适的相邻小区,调整小区对之间的切换参数,进行负载迁移。

在执行完异频MLB功能后,在此,仍可按照一定的周期获取源小区的负荷,以确定异频MLB功能是否生效。具体过程如下:

步骤307、按照预定的第二时间间隔获取所述源小区的负荷。

其中,该第二时间间隔可任意设置,可与上述的第一时间间隔相同,也可不同。

步骤308、判断异频MLB功能是否生效。

从第一个采样时间开始,若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则执行步骤309;若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,则说明异频MLB功能生效,返回步骤201。

步骤309、从第一个采样时间开始,若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第二时间。

在执行完异频MLB功能后,当启动获取源小区的负荷,从第一个采样时间开始,判断获得的源小区的负荷和预设门限的关系。若在某个第二采样时间获得的源小区的负荷小于或者等于预设门限,则表示异频MLB功能生效。否则,启动计时器开始计时,其中该计时器用于记录源小区的负荷持续高于预设门限的时间。假设在该第二采样时间以后的某个采样时间,获得的源小区的负荷小于或者等于预设门限,则定时器停止计时;否则持续计时。

对于定时器获得的时间值,将其称为第二时间。第二采样时间为任意一个采样时间。

若在所述第二采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,当满足参数回退条件时,回退异频MLB的CIO。

例如,在第二采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,在之后的一定时间内,获得的所述源小区的负荷都小于或等于所述预设门限,则可认为满足参数回退条件,回退异频MLB的CIO。

步骤310、若所述第二时间超过第二预设值且无法选择到合适的邻区,或者若所述第二时间超过第二预设值且在连续N个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则执行步骤311;其中,N为自然数。

其中,该第二预设值可任意设置,该预设要求也可以任意设置。例如,该预设要求可以设置为源小区负荷的下降超过20%等。合适的邻区,例如可以是信号质量好、负荷低的小区。

步骤311、利用同频MLB功能调整所述源小区的负荷。

具体的,在此步骤中,选择合适的相邻小区,调整小区对间的切换参数,进行负载迁移。

在执行了同频MLB后,仍可按照预定的时间间隔获取源小区的负荷。若在某个采样时间获得的源小区的负荷小于或等于预设门限,则返回步骤201。如果在该采样时间之后的一定时间内,获得的所述源小区的负荷都小于或等于所述预设门限,则可认为满足参数回退条件,先回退同频MLB的CIO,再回退异频MLB的CIO。若在该采样时间获得的源小区的负荷大于预设门限且该状态持续了一定的时间,则需启用拥塞机制调整源小区的负荷。

由上可以看出,在本发明实施例中,当源小区的负荷超过预设门限时,可根据源小区的网络方式利用MLB功能或者利用LB和MLB功能协调调整源小区的负荷,从而协调利用多种调整方式调整源小区的负荷,更有效的平衡小区之间的负荷,从而提高了无线资源的利用率。

实施例三

如图4所示,本发明实施例三的实现网络负载均衡的装置,包括:

第一获取模块401,用于获取源小区的负荷;比较模块402,用于将所述源小区的负荷和预设门限进行比较,获得一判断结果;第二获取模块403,用于若所述判断结果表示所述源小区的负荷大于所述预设门限,则获取所述源小区的网络覆盖方式;第一调整模块404,用于若所述网络覆盖方式表示所述源小区为单层网覆盖区域,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;第二调整模块405,用于若所述网络覆盖方式表示所述源小区为多层网覆盖区域,则利用负载均衡LB功能与移动性负载均衡MLB功能,协同调整所述源小区的负荷。

在实际应用中,所述第一获取模块401,还用于按照预定的第一时间间隔获取所述源小区的负荷;所述第二调整模块405包括:第一调整子模块,用于利用负载均衡LB功能调整所述源小区的负荷;第一计时子模块,用于从第一个采样时间开始,若在第一采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第一时间;第二调整子模块,用于若所述第一时间超过第一预设值且在连续M个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用异频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;其中,M为自然数。

在实际应用中,所述第一获取模块401,还用于按照预定的第二时间间隔获取所述源小区的负荷;所述第二调整模块405包括:第二计时子模块,用于从第一个采样时间开始,若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷大于所述预设门限,则对所述源小区的负荷大于所述预设门限的时间进行计时,获得第二时间;第三调整子模块,用于若所述第二时间超过第二预设值且无法选择到合适的邻区,或者若所述第二时间超过第二预设值且在连续N个采样时间所述源小区负荷的下降程度都无法满足预设要求,则利用同频移动性负载均衡MLB功能调整所述源小区的负荷;其中,N为自然数。

如图5所示,为了进一步节约资源,提高资源利用率,所述装置还包括:

第一参数回退模块406,用于若在第二采样时间获得的所述源小区的负荷小于或等于所述预设门限,当满足参数回退条件时,回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

再如图5所示,为了进一步节约资源,提高资源利用率,所述装置还包括:第二参数回退模块407,用于当满足参数回退条件时,进行参数回退。在此情况下,所述第二参数回退模块具体用于,先回退同频MLB的小区个性偏移CIO,再回退异频MLB的小区个性偏移CIO。

如图5所示,所述装置还包括:第三参数回退模块408,用于当满足参数回退条件时,回退同频MLB的小区个性偏移CIO。

本发明所述装置的工作原理可参照前述方法实施例的描述。

由上可以看出,在本发明实施例中,当源小区的负荷超过预设门限时,可根据源小区的网络方式利用MLB功能或者利用LB和MLB功能协调调整源小区的负荷,从而协调利用多种调整方式调整源小区的负荷,更有效的平衡小区之间的负荷,从而提高了无线资源的利用率。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露方法和装置,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理包括,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中,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收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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