一种基于异构无线网络状态的动态流量卸载方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及无线网络数据传输技术，尤其设及一种基于异构无线网络状态的动态 流量卸载方法和系统。
【背景技术】
[0002] 无线网络正面临爆发增长的数据业务需求挑战。高通2013年报告预测在未来十 年内，无线网络数据业务量相比2010年增长1000倍。因此，亟需提出更加智能有效的创新 技术来满足如此强烈的数据增长需求。由传统宏基站和小基站组成的异构无线网络，是提 高当前无线网络容量的一种灵活而有效的方案。
[0003] 在异构无线网络中，宏基站卸载的流量由小基站承载。由于小基站具有发射功率 低、覆盖范围小的特点，因此可W将小基站作为流量卸载点，通过资源空间复用来提升网络 整体容量和降低宏基站拥塞情况，有效提升用户体验。例如，当监测到网络处于过载状态 时，可W将宏基站缓冲队列队尾的数据包卸载到小基站服务队列中（如图1所示）。该已经 成为下一代无线网络的热点技术。
[0004] 流量卸载技术在数据流量需求无线网络在异构无线网络流量卸载中，最大的难点 在于如何针对网络的动态性和业务的非均匀分布，确定流量卸载的最佳时机和卸载流量的 最优值。现有的流量卸载技术方案基于业务的分布情况，从能耗能效等方面，构建不同模型 得出卸载流量的最优值。又或者，通过衡量卸载的流量值和用户满意度的公平性，提出了 一种激励卸载机制，得出能满足用户满意度的卸载流量的最优值。此外，虽然专利号为CN 103987088 A的专利提出一种基于异构网络融合的动态上行和下行流量卸载方法及系统。 该方法通过建立融合协议构架，采用多模基站侧精细的调控方式，进行不同异构网络链路 之间的上行数据复用和下行数据解复用，但是没有说明如何确定卸载流量的最优值。
[0005] 该些现有的异构无线网络流量卸载技术都是基于网络的统计和整体信息，模型一 经建立，网络部署和流量卸载机制就固定不变，没有考虑到用户和业务的时空动态性，无法 准确判定何时应当采取流量卸载，导致全网负载不均衡。
【发明内容】
[0006] 针对上述技术问题，本发明提出了利用网络实时状态，结合业务数据包到达强度 和基站缓冲队列数据包长度来构建一种满足网络对阻塞概率要求的动态流量卸载方法和 系统。
[0007] 本发明提供了一种基于异构无线网络状态的动态流量卸载方法，包括：
[000引获取网络关于阻塞的容忍指标参数；
[0009] 根据网络关于阻塞的容忍指标参数确定流量卸载域；
[0010] 获取当前业务数据包到达速率和缓冲队列长度；
[0011] 根据当前业务数据包到达速率和缓冲队列长度判断宏基站是否处于流量卸载 域；
[0012] 若是，则确定宏基站的卸载流量值和小基站的连接偏置值；
[0013] 按照所述连接偏置值重置目标小基站的网络参数，完成从宏基站到目标小基站的 流量卸载。
[0014] 根据本发明的一个实施例，所述网络参数包括宏基站对业务数据包的服务速率， 业务数据包在缓冲队列中排队等候的容忍时间长度，宏基站业务数据包的最大容忍长度， 网络容忍中断概率。
[0015] 根据本发明的一个实施例，可W通过W下方式确定所述流量卸载域：
[0016] 根据服务速率计算出在业务数据包排队等候的容忍时间长度内，缓冲队列长度的 概率分布，并计算出宏基站达到过载状态的概率；
[0017] 通过比较宏基站达到过载状态的概率与网络容忍中断概率，确定与业务数据包到 达速率和当前缓冲队列长度相关的流量卸载域。
[0018] 根据本发明的一个实施例，若宏基站达到过载状态的概率大于或等于网络容忍中 断概率，则宏基站需要进行流量卸载。
[0019] 根据本发明的一个实施例，若处于流量卸载领域，则采用随机几何法建立宏基站 的卸载流量值与小基站的连接偏置值的对应关系，然后确定宏基站的卸载流量值，并由此 确定相应的小基站的连接偏置值。
[0020] 根据本发明的一个实施例，优选地确定宏基站的卸载流量最优值，并由此确定相 应的小基站的连接偏置值。
[0021] 根据本发明的一个实施例，可W按照不同的业务数据包到达速率和缓冲队列长度 的组合，所述流量卸载域被划分为若干部分，每一部分对应于一种流量卸载机制。
[0022] 此外，本发明还提供了一种基于异构无线网络状态的动态流量卸载系统，包括：
[0023] 获取模块，用于获取网络关于阻塞的容忍指标参数；
[0024] 分析模块，用于根据网络关于阻塞的容忍指标参数确定流量卸载域；
[0025] 检测模块，用于获取当前业务数据包到达速率和缓冲队列长度判断模块；
[0026] 判断模块，用于根据当前业务数据包到达速率和缓冲队列长度判断宏基站是否处 于流量卸载域；
[0027] 计算模块，用于确定宏基站的卸载流量值和小基站的连接偏置值，
[002引执行模块，用于根据所述连接偏置值重置目标小基站的网络参数，完成从宏基站 到目标小基站的流量卸载。
[0029] 根据本发明的一个实施例，所述计算模块首先采用随机几何法建立宏基站的卸载 流量值与小基站的连接偏置值的对应关系，然后确定宏基站的卸载流量值W及与之对应的 小基站的连接偏置值。
[0030] 根据本发明的一个实施例，该系统还可W将所述流量卸载域按照不同的业务数据 包到达速率和缓冲队列长度的组合被划分为若干部分，每一部分对应于一种流量卸载机 制。
[0031] 与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可W具有如下优点：
[0032] 1、本发明提供的技术方案中，根据网络状态实时判断是否需要采取流量卸载。即， 通过系统的获取模块和监测模块，动态监测网络业务数据包到达速率和队列长度，是否形 成流量卸载域，实时判断网络是否有过载危险，合理地判断流量卸载时机。
[0033] 2、本发明通过引入小区区域扩展技术，采用随机几何的数学建模方法，得到小区 区域扩展中小基站连接偏置值B与卸载流量值的对应关系，进一步求得能卸载指定流量的 连接偏置值B，为现网中实际部署和参数调整提供解决方案。
[0034] 3、本发明充分考虑到业务分布的时空动态性，针对不同程度的网络拥塞状态，为 分布在不同地区的基站在不同时刻调整卸载方案。例如将流量卸载域按照不同业务数据包 到达速率和队列长度的组合，划分为四个部分，分别给出每部分可采取的流量卸载方式。
[0035] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0036] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实 施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0037] 图1是异构无线网络中基站队列变化示意图；
[003引图2是本发明实施例的动态流量卸载方法的工作流程图；
[0039] 图3是本发明实施例的确定流量卸载域的方法流程图；
[0040] 图4是本发明实施例的动态流量卸载系统的组成示意图；
[0041] 图5是本发明实施例的流量卸载域的划分示意图。
【具体实施方式】
[0042] 图2是本发明一个实施例的动态流量卸载方法的工作流程图。该方法包括W下步 骤：
[0043] A0、获取网络关于阻塞的各项容忍指标参数。
[0044] 该些参数包括宏基站对业务