减少信令开销的LTE负载均衡优化方法及基站与流程

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种减少信令开销的lte负载均衡优化方法及基站。

背景技术：

在长期演进(lte,longtermevolution)系统的协议栈中，移动负载均衡(mobilityloadbalancing,mlb)机制通过向低负载邻小区迁移ue的方式，解决小区间业务量不均衡的问题，以提高无线资源利用率。具体做法是当某一小区中的enb(e-nodeb，演进型基站)的负载超过门限值后，在该小区中选取一些ue(userequipment,用户设备)下发测量配置信息，收到该测量配置信息的ue上报某个邻区的测量报告，enb此时已经通过x2接口获取了相邻小区的负载信息，enb根据该负载信息来决定是否将该ue切换到该邻区。

x2接口是多个enb之间的互连接口,支持数据和信令的直接传输。如图4所示，现有lte网络中的enb基站间获取邻区负载信息的方式如下：

例如，设lte网络中三个相邻小区的基站分别为enb1,enb2和enb3，当enb1想要获取enb2的负载信息时，enb1向enb2发送资源状态请求(resourcestatusrequest)，enb2向enb1回复资源状态响应(resourcestatusresponse)；然后，enb2向enb1周期性发送资源状态更新(resourcestatusupdate)。上述信令均通过x2接口传输。同样地，当enb2，enb3想要获取enb1的负载信息时，也要做上述同样操作。如果互为邻区基站数量很大，而且为了保证负载信息的实时性和负载调节的灵敏度，发送负载信息交互的周期较短，频次很高，这样就会造成了x2接口产生大量的信令，enb要对每个负载交互信息进行发送和接收处理，从而要消耗大量的系统资源。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是，在lte负载均衡过程中，采取何种方案保证负载均衡过程顺利完成，并且避免enb之间为获取负载信息而产生的大量信令开销，由于不需要发送和处理大量的信令，进而优化网络中各个enb的系统资源。

本发明一方面提供一种减少信令开销的lte负载均衡优化方法，其中包括：

本地小区基站检测到本地小区发生过载时，向接入到本地小区的ue下发测量配置；

当接收到来自于所述ue根据所述测量配置对相邻小区进行测量后上报的测量报告时，向该测量报告所涉及的多个相邻小区基站发送切换请求；

根据所述多个相邻小区基站回复的切换请求确认消息中携带的相应相邻小区的负载信息，将所述ue切换到一个所述相邻小区。

本发明另一方面提供一种基站，其中包括：

测量模块，用于当检测到该基站所在的本地小区发生过载时，向接入到本地小区的ue下发测量配置；

切换请求模块，用于当接收到来自于所述ue根据所述测量配置对相邻小区进行测量后上报的测量报告时，向该测量报告所涉及的多个相邻小区基站发送切换请求；

切换执行模块，用于根据所述多个相邻小区基站回复的切换请求确认消息中携带的相应相邻小区的负载信息，将所述ue切换到一个所述相邻小区。

本发明通过在切换请求确认消息中携带相应相邻小区的负载信息，使得基站之间就不需要通过周期性发送和处理资源状态更新消息来达到获取基站间相邻小区负载信息的目的，如此减少了大量的信令开销。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例一的流程图；

图2为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例二的流程图；

图3为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例三的流程图；

图4为本发明所述基站实施例的结构示意图；

图5为现有技术实现基站间负载信息交互的方式和过程。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

图1为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例一的流程图，如图所示，包括如下步骤：

步骤110，本地小区基站检测到本地小区发生过载时，向接入到本地小区的ue下发测量配置。

其中，所述过载是指该本地小区的当前负载量超过了预定的门限值；所述ue是指当前接入到本地小区的一个或多个用户设备；所述测量配置用于指示ue对哪些相邻小区进行哪些测量。

具体地，可由本地小区基站从接入到所述本地小区的全部ue中选择多个ue，例如可以选择位于本地小区边缘附近的ue，向被选择的所述多个ue下发所述测量配置；。

步骤120，当接收到来自于所述ue根据所述测量配置对相邻小区进行测量后上报的测量报告时，向该测量报告所涉及的多个相邻小区基站发送切换请求。

具体地，可以当接收到来自于多个所述ue中的首个测量报告时，启动预设的定时器；在所述定时器的定时时段内，接收由所述ue上报的多个所述测量报告。

步骤130，根据所述多个相邻小区基站回复的切换请求确认消息中携带的相应相邻小区的负载信息，将所述ue切换到一个所述相邻小区。

具体地，可以根据所述负载信息，将负载量低于预设门限值且负载量最低的相邻小区选定为目标小区；然后向所述目标小区的基站发送切换执行信令，使所述ue接入到所述目标小区。

另外，可选地，使所述ue接入到所述目标小区之后包括：向回复过所述切换请求确认消息的相邻小区基站发送切换取消信令。

本实施例所述方法通过在切换请求确认消息中携带相应相邻小区的负载信息，使得基站之间就不需要通过周期性发送和处理资源状态更新消息来达到获取基站间相邻小区负载信息的目的，如此减少了大量的信令开销。

图2为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例二的流程图，其中描述的是在mlb过程中采用本地小区基站与相邻小区基站之间的x2接口的切换方式迁移ue的流程，如图所示，包括如下步骤：

步骤201，lte网络中，设本地小区基站enb1检测到本地小区s过载；

步骤202，enb1在小区s中选取一些ue下发测量配置，一般采用a4或a5测量配置，接收配置的ue持续上报测量报告；

步骤203，设enb1在收到多个ue中的ue1发来的第一个测量报告时，为ue1启动定时器t1，本领域技术人员可预先设定定时器时长。在t1超时时长内，将ue1测量报告中的邻区作为备选目标小区，其中包括触发定时器的第一个测量报告中的小区。设t1启动到超时这段时间，ue1测量报告中报告了相邻小区基站enb2、enb3、enb4所在的相邻小区的测量结果；

步骤204，定时器t1超时后，切换判决结果是x2切换方式，此时同时向ue1切换的备选目标enb(enb2,enb3,enb4)的小区发起x2切换请求(x2handoverrequest)；

步骤205，收到ue1相关的切换请求的各个目标enb(enb2,enb3,enb4)，分别向enb1回复x2切换请求确认(x2handoverrequestacknowlege)，切换请求确认信令中携带各自相关小区的负载信息。负载信息包括：相关小区prb利用率，同步态用户数，传输资源和硬件资源负载信息；

步骤206，enb1将收到的各个切换请求确认中的负载信息提取出来，经过比较，选取负载低于接纳门限并且负载情况最好的小区(enb3的小区),将enb3作为选定目标enb，完成后续ue1向enb3切换的流程，此处不做详细描述；

步骤207，enb1对选定目标enb以外的其他备选enb(enb2，enb4)发送切换取消信令(x2handovercancel)，结束对enb2，enb4的x2切换流程。

本实施例所述方法中，x2切换请求确认消息(x2handoverrequestacknowlege)中，携带了目的小区的负载信息，这样lte网络中的enb就不需要通过周期性发送和处理资源状态更新消息(resourcestatusupdate)来达到获取基站间相邻小区负载信息的目的，如此减少了大量的信令开销。

图3为本发明所述减少信令开销的lte负载均衡优化方法实施例三的流程图，其中描述的是在mlb过程中采用本地小区基站和相邻小区基站与mme(mobilitymanagemententity，移动性管理实体)之间的s1接口的切换方式迁移ue的流程，如图所示，包括如下步骤：

步骤301，lte网络中，设enb1检测到本地小区s过载。

步骤302，enb1在小区s中选取一些ue下发测量配置，一般采用a4或a5测量配置，接收配置的ue持续上报测量报告。

步骤303，设enb1在收到多个ue中的ue1发来的第一个测量报告时，为ue1启动定时器t1，本领域技术人员可预先设定定时器时长。在t1超时时长内，将ue1测量报告中的邻区作为备选目标小区(包括触发定时器的第一个测量报告中的小区)。设t1启动到超时这段时间，ue1测量报告中报告了enb2,enb3,enb4的小区的测量结果。

步骤304，定时器t1超时后，切换判决结果是s1切换方式，此时同时向mme发送关于ue1切换备选目标enb(enb2,enb3,enb4)的小区的s1切换请求(s1handoverrequest)。

步骤305，mme分别将收到的s1切换请求(s1handoverrequest)转发给相应的enb(enb2，enb3，enb4)。

步骤306，收到ue1相关的切换请求的enb(enb2,enb3,enb4)，分别向mme回复s1切换请求确认(s1handoverrequestacknowlege)，s1切换请求确认信令中携带本enb相关小区的负载信息。负载信息包括：相关小区prb利用率，同步态用户数，传输资源和硬件资源负载信息。

步骤307，mme收到各个s1切换请求确认(s1handoverrequestacknowlege)后，将负载信息提取出来，封装到各自的s1切换命令消息(s1handovercommand)，分别发送给enb1。

步骤308，enb1将收到的各个s1切换命令消息中的负载信息提取出来，经过比较，选取负载低于接纳门限并且负载情况最好的小区(enb3的小区),将enb3作为选定目标enb，完成后续ue1向enb3切换的流程，此处不做详细描述。

步骤309，enb1分别向mme发送关于enb2，enb4的s1切换取消信令(s1handovercancel)，结束对enb2，enb4的s1切换流程。

本实施例所述方法中，通过s1接口实现了小区切换，不需要使用基站间的x2接口，因此有利于进一步减轻x2接口的负担。

图4为本发明所述基站实施例的结构示意图，用以实现上述方法，如图所示，该基站至少包括：测量模块10、切换请求模块20及切换执行模块30，其工作原理如下：

当检测到该基站所在的本地小区发生过载时，测量模块10向接入到本地小区的ue下发测量配置。具体地，可以从接入到所述本地小区的全部ue中选择多个ue，并向被选择的所述多个ue下发所述测量配置。

当接收到来自于所述ue根据所述测量配置对相邻小区进行测量后上报的测量报告时，切换请求模块20向该测量报告所涉及的多个相邻小区基站发送切换请求。具体地，可以由切换请求模块20中的定时单元21当接收到来自于多个所述ue中的首个测量报告时，启动预设的定时器；在所述定时器的定时时段内，由接收单元22接收由所述ue上报的多个所述测量报告。

然后由切换执行模块30根据所述多个相邻小区基站回复的切换请求确认消息中携带的相应相邻小区的负载信息，将所述ue切换到一个所述相邻小区。具体地，可以由切换执行模块30中的选择单元31根据所述负载信息，将负载量低于预设门限值且负载量最低的相邻小区选定为目标小区；并由信令单元32向所述目标小区的基站发送切换执行信令，使所述ue接入到所述目标小区，并向回复过所述切换请求确认消息的相邻小区基站发送切换取消信令。

其中，上述切换请求、切换请求确认消息、切换执行信令或切换取消信令均可以通过作为本地小区基站的该基站与所述相邻小区基站之间的x2接口传输，或者通过该基站和所述相邻小区基站与mme之间的s1接口传输。具体执行可程可参见上述方法实施例的相关内容，此处不再赘述。

本实施例所述基站通过在切换请求确认消息中携带相应相邻小区的负载信息，使得基站之间就不需要通过周期性发送和处理资源状态更新消息来达到获取基站间相邻小区负载信息的目的，如此减少了大量的信令开销。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。