一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统与流程

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统。

背景技术：

随着4G网络建设，用户数逐渐增长，话务高度聚集的“热点区域”因用户集中、话务量高，对网络服务质量要求高。在高流量热点区域，用户的高需求不一定被有效的保障。由于小区半径的减小，用户分布不均的现象十分严重，经常出现某个小区负载较重，而其邻区负载较小，这种情况高负载小区可以将处于小区边缘的UE切换至邻近小区，从而达到LTE小区间的负载均衡，使得系统容量达到最大化，改善高负荷小区用户体验，优化网络性能。而目前这种工作需要优化人员每天分析大量的统计数据进行参数调整予以解决，存在如下问题：

问题处理时延性：优化人员只能通过历史统计进行分析，在网优工程师发现高负荷小区后指标已经持续恶化至很长时间，无法保证问题及时的解决。

数据分析海量性：优化人员需要对每个时段的统计数据进行分析监控，重复分析大量性能统计数据。

人力投入长期性：因用户分布的随机性导致高负荷小区的随机性，因此高负荷小区的解决是一个长期的过程，需要固定投入人员成本较高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统，通过该方法和系统能够实现LTE网络负载的自动均衡，实时监测高负荷小区并进行参数调整达到负荷分担的效果。节约人力资源，提升网络容量和质量，优化网络资源利用率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种LTE网络负载自动均衡的方法，包括以下步骤：

(1)计算各网络小区的最忙时关键指标，按照门限筛选出高负荷小区；

(2)根据算法对高负荷小区生成调整方案；

(3)执行所述调整方案并返回执行结果；

(4)对调整方案执行成功的小区进行智能评估。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述步骤(1)包括如下子步骤：

(1-1)获取待优化区域中各网络小区的参数信息，并根据设定时间粒度，采集各网络小区的性能统计数据；

(1-2)根据各网络小区的参数信息和性能统计数据，按照条件筛选出高负荷小区；所述条件必须包括以下条件二、三，并且包括条件一或四中的一个:

条件一：RRC连接数最大值大于阈值；

条件二：上行PRB平均利用率，下行PRB平均利用率，有效RRC连接平均数，空口上行业务字节数，空口下行业务字节数满足阈值及逻辑关系；

条件三：调整小区是室外小区；

条件四：调整小区有异频邻区。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，步骤(1)中计算各网络小区的最忙时关键指标时，需要对性能统计数据进行计算确定最忙时时段，最忙时定义如下：[上行PRB占用平均数]+[下行PRB占用平均数]最大值的时段，如果有多个时段则再按照小区用户面上行字节数+小区用户面下行字节数最大值确定最忙时时段。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述上行PRB平均利用率＝上行PUSCH PRB占用平均数/上行PUSCH PRB可用平均数*100％；

下行PRB平均利用率＝下行PDSCH PRB占用平均数/下行PDSCH PRB可用平均数*100％；

确定调整小区有异频邻区的方法为：在异频相邻频点表中存在与当前小区频点不同的异频频点。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述步骤(2)包括如下子步骤：

(2-1)启动负载均衡执行策略；

(2-2)判断设置共覆盖小区；

(2-3)轮询调整异频负载关键参数；

(2-4)邻区小区重选优先级调整；

(2-5)调整定时器。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述启动负载均衡执行策略，包括开启负载均衡开关、配置异频负载均衡参数、配置负载均衡异频频点、配置空闲态选择频点策略参数、配置负载均衡A4事件、配置用于负载平衡的T320定时器。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述配置异频负载均衡参数包括负载均衡触发模式，异频负载均衡用户数门限，负载均衡用户数偏置，负载均衡最大切换出用户数，负载均衡用户选择PRB门限，用户数差值门限，异频负载均衡转移UE类型，异频空闲态MLB用户数门限，异频负载评估周期，负载均衡频点选择策略，负载平衡用户选择惩罚定时器，负载均衡邻区范围，空闲态UE选择频点范围，负载均衡目标频点标识，负载平衡频点优先级，空闲态UE选择频点策略，基于负载的异频RSRP触发门限，A4测量触发类型设置。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述判断设置共覆盖小区包括共站或共址异频邻区的判断及邻区参数的定义；其中，共站小区通过相同ENODEBID来判断，共址小区通过经纬度来判断。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述轮询调整异频负载关键参数包括：

(2-3-1)调整异频负载均衡用户数门限；

(2-3-2)调整异频空闲态MLB用户数门限；

(2-3-3)调整负载均衡最大切换出用户数；

(2-3-4)调整异频负载评估周期。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述轮询调整异频负载关键参数具体调整方式为：

(2-3-1)调整异频负载均衡用户数门限

判断连接态用户数门限：如果异频负载均衡用户数门限>45，则异频负载均衡用户数门限减小10；

(2-3-2)调整异频空闲态MLB用户数门限；

判断异频空闲态MLB用户数门限：如果异频空闲态MLB用户数门限>45,则异频空闲态MLB用户数门限减10；

(2-3-3)调整负载均衡最大切换出用户数

判断负载均衡最大切换出用户数，如果负载均衡最大切换出用户数<＝20,则负载均衡最大切换出用户数加5；

(2-3-4)调整异频负载评估周期：

判断异频负载评估周期，如果异频负载评估周期>6,异频负载评估周期减2。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述邻区小区重选优先级调整包括：

判断优先级：如果服务小区重选优先级大于异频频点重选优先级，修改方式如下：将异频小区优先级修改为与当前服务小区同优先级；修改异频小区本身优先级；修改当前小区定义的异频相邻频点优先级。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，步骤(2-4)中，判断服务小区重选优先级大于异频频点重选优先级的方法为：参数表CELLRESEL中的参数小区重选优先级大于异频相邻频点表中的参数异频频点小区重选优先级。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述调整定时器包括：

(2-5-1)调整UE不活动定时器

判断当前小区，如果当前小区UE不活动定时器大于等于10，则调整为8秒；

(2-5-2)调整用于负载平衡的T320定时器

判断如果当前小区用于负载平衡的T320定时器小于20，则调整为20分钟。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述执行结果包括下发结果和最终执行结果，其中下发结果包括全部下发、全部未下发、部分下发；最终执行结果包括全部成功、部分成功、全部失败。

进一步，根据如上所述的一种LTE网络负载自动均衡的方法，所述对调整小区进行智能评估包括对负荷指标和性能统计指标的评估。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种LTE网络负载自动均衡的系统，包括以下模块：

小区筛选模块，用于计算各网络小区的最忙时关键指标，按照门限筛选出高负荷小区；

策略配置模块，用于根据算法对高负荷小区生成调整方案；

指令生成模块，执行所述调整方案并返回执行结果；

智能评估模块，用于对调整方案执行成功的小区进行智能评估。

本发明的有益效果在于：本发明所述的方法和系统，支持LTE网络负载的自动均衡评估；支持小区级别的参数调整；节约大量人力成本，性价比高，且可保证提供无间断的优化服务；对高负荷小区及时调整，实现异频宏站小区负荷自动均衡，降低高负荷小区比例；优化网络资源利用率；低负荷小区负荷分担，提示网络资源利用率；该方法和系统优化和负荷分担效果可控且明显。

附图说明

图1为具体实施方式中提供的一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统的流程图；

图2为具体实施方式中提供的一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统的模块图。

具体实施方式

下面结合说明书附图与具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图1示出了本发明具体实施方式中提供的一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统，该方法可以包括以下步骤：

步骤S1：采集参数性能数据，筛选高负荷小区，并将高负荷小区及关键性能指标添加到筛选结果表中。

本实施方式中，所述高负荷小区为LTE网络的高负荷小区。

对于取到的全部小区，首先计算筛选条件涉及的是所有关键指标，公式按照规范定义，将满足筛选条件的高负荷小区添加到筛选结果表中，作为初步确定的可节能小区。

本实施方式中筛选指标计算方式，具体如下：

(1)获取待优化区域中各网络小区的参数信息，并根据设定时间粒度，采集各网络小区的性能统计数据；

(2)根据各网络小区的参数信息和性能统计数据，按照条件筛选出高负荷小区；

条件一：RRC连接数最大值大于阈值；

条件二：上行PRB平均利用率，下行PRB平均利用率，有效RRC连接平均数，空口上行业务字节数，空口下行业务字节数满足阈值及逻辑关系。

条件三：调整小区是室外小区；

条件四：调整小区有异频邻区。

逻辑关系:(条件1或条件4)且条件2且条件3。

对于本实施方案，可以按照如下门限设置：

1、RRC连接数最大值>200；

2、覆盖类型：室外；

3、有异频邻区；

4、(上行PRB平均利用率>50％或下行PRB平均利用率>50％)且(有效RRC连接平均数>30)且(空口上行业务字节数>1000MB或空口下行业务字节数>5000MB)；

逻辑关系:(条件1或条件4)且条件2且条件3。

完成高负荷小区筛选，会将这些小区添加到筛选结果表，作为后面方案生成的候选小区。

本实施方式中，在得到高负荷小区列表后，还包括对高负荷小区列表进行实时更新，更新的方式为，获取待优化区域中的黑白小区名单，删除高负荷小区列表中的黑白小区；所述黑白小区名单采用现网中的已有的黑白小区名单，黑小区主要包括高级别告警小区以及KPI指标差的小区等，白小区指的是人工设置的不可关闭的小区。

步骤S2：根据算法队对筛选出的高负荷小区生成调整方案，并将结果添加到调整方案列表；具体调整方案如下：

1、开启负载均衡

(1)启动异频负载平衡开关；

(2)配置负载均衡参数(区分带宽)；

(3)配置负载均衡异频频点；

(4)配置空闲态选择频点策略参数；

(5)配置负载均衡A4事件；

(6)配置T320定时器；

(7)设置共覆盖(共站、共址)异频邻区重叠覆盖参数；

2、调整异频负载均衡用户数门限：

异频负载均衡用户数门限>45，则异频负载均衡用户数门限减小10；

3、调整异频空闲态MLB用户数门限：

异频空闲态MLB用户数门限>45,则异频空闲态MLB用户数门限减10；

4、调整负载均衡最大切换出用户数

负载均衡最大切换出用户数<＝20,则负载均衡最大切换出用户数加5；

5、调整异频负载评估周期：当异频负载评估周期(秒)>6,异频负载评估周期(秒)减2

6、调整用户数差值门限：当用户数差值门限大于5时，每次递减3；

7、共覆盖异频小区优先级调整；

8、调整UE不活动定时器:判断当前小区，如果当前小区UE不活动定时器大于等于10，则调整为8秒；

9、调整T320定时器：如果当前小区用于负载均衡的T320定时器小于20，则调整为20分钟。

在本实例中配置负载均衡参数需要区分带宽进行参数设置，因为目前LTE组网中F2频段会使用10M的带宽，这对应到参数设置中会有差异。2-9策略是一种轮询调整策略，如小区持续高负荷则会对关键参数进行多次调整。

需要说明的是，上述方案只是一种实施例，在实际应用中，可以根据需要进行步长的调整。

步骤S3：根据执行设置，定时执行指令并返回执行结果，将结果添加到指令执行结果表中。

这里执行设置可以是手动立即执行也可以是系统定时执行，取决于用户的配置结果。而执行结果还包括下发结果和最终执行结果。下发结果包括全部下发、全部未下发、部分下发；最终执行结果包括全部成功、部分成功、全部失败。可以让用户充分掌握指令执行情况。

因为LTE参数修改是按照IP地址登陆修改的，每个ENODEB都有独立的IP地址，为了提高执行效率会在方案生成后进行指令合并，合并条件就行执行对象ENODEB相同。避免重复登陆同一个ENODEB，即降低效率也增加网管系统的负荷。

步骤S4：对已调整小区进行智能评估，将评估结果添加到调整小区评估列表中。一般情况下是使用当前调整周期数据对上一调整周期结果进行评估涉，及LTE网络关键的KIP指标，以及负荷指标，负荷指标可以与筛选条件一致。关键KPI指标有无线掉话率，无线接通率，切换成功率等关键性指标，可以根据需要添加。

在实际应用中，在筛选门限可以根据优化区域实际情况进行调整，还可以先对区域负荷情况进行分析，如省会或经济发达城市可以把门限设置较高一些，而相对用户少、经济欠发达地区可以把门限设置低一点。

此外，通过实时获取网络中的黑白小区名单，对调整小区列表中的小区进行及时更新，以避免调整小区中出现黑小区或白小区。

基于图1中所示的方法，本发明实施例中还提供了一种LTE网络负载自动均衡的方法和系统结构框图2，如图2所示，该系统包括：小区筛选模块1、策略配置模块2，指令生成模块3和智能评估模块4。

小区筛选模块1，计算各网络小区的最忙时关键指标，按照门限筛选出高负荷小区，包括，获取待优化区域中各网络小区的参数信息，并根据设定时间粒度，采集各网络小区的性能统计数据；根据各网络小区的参数信息和性能统计数据，按照条件筛选出高负荷小区；

策略配置模块2，用于配置对高负荷小区调整的测量涉及的参数名称，门限、步长、判断条件、以及逻辑关系等。可以根据设备厂家、区域、城市等多个维度进行灵活设置。

指令生成模块3，用于对修改参数命令格式进行设置，包括条件，修改参数表名等保证指令的正确执行；

智能评估模块4，用于对评估条件及门限进行设置，这里的评估只针对调整方案执行成功的高负荷小区。

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。

实施例

本实施例中提供的LTE网络负载自动均衡的网络优化方法的具体流程如下：

一、筛选高负荷小区

步骤1、获取待优化区域中各网络小区的参数信息，并根据设定时间粒度，采集各网络小区的性能统计数据；计算各网络小区的最忙时关键指标，需要对性能数据进行计算确定最忙时时段。

最忙时定义：[上行PRB占用平均数]+[下行PRB占用平均数]最大值的时段，如果有多个时段则再按照小区用户面上行字节数(MB)+小区用户面下行字节数(MB)最大值确定最忙时时段。

步骤2、根据各网络小区的参数信息和性能统计数据，按照条件筛选出高负荷小区；

条件一：RRC连接数最大值大于阈值；

条件二：上行PRB平均利用率，下行PRB平均利用率，有效RRC连接平均数，空口上行业务字节数，空口下行业务字节数满足阈值及逻辑关系。

条件三：调整小区是室外小区；

条件四：调整小区有异频邻区。

本实施例中，筛选门限设置如下；

1、RRC连接数最大值>200；

2、小区覆盖类型：室外；

3、小区有异频邻区；

4、(上行PRB平均利用率>50％或下行PRB平均利用率>50％)且(有效RRC连接平均数>30)且(空口上行业务字节数>1000MB或空口下行业务字节数>5000MB)；

逻辑关系:(条件1或条件4)且条件2且条件3。

小区有异频邻区判断：对参数表EUTRANINTERNFREQ中FreqBand(高负荷小区)不等于FreqBand(高负荷小定义的异频频点)且FreqBand(高负荷小区)和FreqBand(高负荷小定义的异频频点)只在F或D频段。

上行PRB平均利用率＝上行PUSCH PRB占用平均数/上行PUSCH PRB可用平均数*100％。

下行PRB平均利用率＝下行PDSCH PRB占用平均数/下行PDSCH PRB可用平均数*100％。

覆盖类型由LTE基础数据获得。

二、生成调整方案

对上面筛选出的高负荷小区按照已配置好的策略进行指令生成。

开启负载均衡：

判断条件1：判断是否未开启动负载均衡：

MLBALGOSWITCH＝InterFreqMlbSwitch-1

判断条件2：判断该小区是否存在F频段、D频段异频相邻频点。

满足以上条件则按照下面顺序进行参数调整：

1、启动异频负载平衡开关

打开异频负载平衡开关(InterFreqMlbSwitch)和异频空闲态负载平衡开关(InterFreqIdleMlbSwitch)。

2、配置负载均衡参数(区分带宽)

其中涉及负载均衡触发模式、异频负载均衡用户数门限、负载均衡用户数偏置、负载均衡最大切换出用户数、负载均衡用户选择PRB门限、用户数差值门限、异频负载均衡转移UE类型、异频空闲态MLB用户数门限、异频负载评估周期(秒)、负载均衡频点选择策略、负载平衡用户选择惩罚定时器、负载均衡邻区范围、空闲态UE选择频点范围、负载均衡目标频点标识、负载平衡频点优先级、空闲态UE选择频点策略、基于负载的异频RSRP触发门限、A4测量触发类型。具体参数设置见下表1所示：

表1

3、配置负载均衡异频频频点

在当前小区的异频相邻频点中，针对F\D频点，修改“负载均衡目标频点标识”为允许；

配置负载均衡优先级(MlbFreqPriority)：在当前小区的异频相邻频点中，将D频段负载平衡频点优先级配置为7，F1频段负载平衡频点优先级配置为7，F2频段负载均衡优先级设置为6。

4、配置空闲态选择频点策略参数；

5、配置负载均衡A4事件；

6、配置T320定时器；

7、设置共覆盖(共站、共址)异频邻区；

1)共覆盖小区判断

(1)共站共覆盖小区：F频段小区中，ENODEBID和方向角相同，cellid不同的小区互为共站共覆盖小区；

(2)共址共覆盖小区：根据基础数据中经纬度一致，ECI不同判断存在共址的异频站点，主要针对有F频段站点是否有D频段共址站、D频段站点是否有F频段共址站。

2)判断该小区是否配置了共覆盖小区为异频邻区；

3)定义共覆盖邻区：对于已添加异频邻区的共覆盖小区修改“重叠覆盖标识”(OverlapInd)为是，配置重叠覆盖范围(OverlapRange)为1(same)。

2)共覆盖异频小区优先级调整子流程；

判断1：根据参数表CELLRESEL当CellReselectPriority(高负荷)>CellReselectPriority(共覆盖异频小区)。

判断2：CellReselectPriority(高负荷)>CellReselectPriority(异频频点小区重选优先级)，判断过程中使用的参数表为华为网管系统里的小区重选参数表(CELLRESEL)和异频相邻频点表(EUTRANINTERNFREQ)，异频为F/D频段小区。

满足以上任意一个条件则修改CellReselPriority(共覆盖异频小区)＝CellReselPriority(筛选小区)。

2、调整异频负载均衡用户数门限

异频负载均衡用户数门限>45，则异频负载均衡用户数门限减小10。

3、调整异频空闲态MLB用户数门限

异频空闲态MLB用户数门限>45,则异频空闲态MLB用户数门限减10。

4、调整负载均衡最大切换出用户数

负载均衡最大切换出用户数<＝20,则负载均衡最大切换出用户数加5。

5、调整异频负载评估周期

判断异频负载评估周期(秒)异频负载评估周期(秒)>6,异频负载评估周期(秒)减2。

在实际方案生成前，系统会对相应调整参数进行校验，如修改为某一固定值会判断当前值是否为修改值，如果是则不生成指令，避免生成冗余指令。

指令生成还涉及各参数在厂家系统中修改的正确格式，如需要提供的条件，如果生成的指令不符合厂家要求，则无法正确执行。

三、指令执行

指令执行有两种方式系统执行和手动执行，可以根据用户自己的配置来确定。但为避免指令频繁修改，系统在一调整周期内只能修改一次，如用户已手动执行，就不能再对该小区执行相同修改命令。直到下一调整周期。

四、智能评估

智能评估涉及负荷指标评估和关键性能指标评估，从两个维度来分析调整小区的指标情况。

1、性能指标

【指标1】、[无线接通率(调整后)-无线接通率(调整前)]/无线接通率(调整前)

【指标2】、[无线掉线率(调整后)-无线掉线率(调整前)]/无线掉线率(调整前)

【指标3】、[切换成功率(调整后)-切换成功率(调整前)]/切换成功率(调整前)。

2、性能评估结果

(1)性能改善

条件1：【指标1】>＝3％且-5％<【指标2】<5％且-3％<【指标3】<3％

条件2：【指标2】<＝5％且-3％<【指标1】<3％且-3％<【指标3】<3％

条件3：【指标3】>＝3％且-5％<【指标2】<5％且-3％<【指标1】<3％

关系：条件1或条件2或条件3。

(2)性能恶化

条件1：【指标1】<＝-3％

条件2：【指标2】>＝5％

条件3：【指标1】<＝-3％

关系：条件1或条件2或条件3。

(3)性能保持

条件1：-3％<【指标1】<3％

条件2：-5％<【指标2】<5％

条件3：-3％<【指标3】<3％

关系：条件1且条件2且条件3。

3、负荷指标

指标1、[RRC连接数最大值(调整后)-RRC连接数最大值(调整前)]/RRC连接数最大值(调整前)

指标2、[(上行PRB平均利用率(调整后)-上行PRB平均利用率(调整前)]/上行PRB平均利用率(调整前)

指标3、下行PRB平均利用率(调整后)-下行PRB平均利用率(调整前)]/下行PRB平均利用率(调整前)

指标4、有效RRC连接平均数(调整后)-有效RRC连接平均数(调整前)]/有效RRC连接平均数(调整前)。

4、负荷评估结果

(1)负荷减少

条件1：【指标1】<＝-20％

条件2：【指标2】<＝-20％或【指标3】<＝-20％

条件3：【指标4】<＝-20％

关系：条件1或(条件2且条件3)。

(2)负荷增加

条件1：【指标1】>＝20％

条件2：【指标2】>＝20％或【指标3】>＝20％

条件3：【指标4】>＝20％

关系：条件1或条件2或条件3。

(3)负荷保持

条件1：-20％<【指标1】<20％

条件2：-20％<【指标2】<20％或-20％<【指标3】<20％

条件3：-20％<【指标4】<20％

关系：条件1且条件2且条件3。

如上所示的各门限值只是本实施例中的一种，在实际应用中可以根据需要进行相应的调整。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。