一种lte与cdma2000异系统间基于负载的切换方法
【技术领域】
[0001]本发明属于移动通信技术领域，涉及一种LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法。
【背景技术】
[0002]当前中国电信运营的网络既有LTE网络，亦有现存的3G网络CDMA20001X，在LTE建网的初期和中期，多网共存，多网协调运营的现状无法避免。3G时代，电信网络的CDMA2000网络覆盖范围广，投资成本高。如何在LTE网络与CDMA2000网络之间进行无缝切换可以直接影响到用户感知，因此具有极其重要的研究价值。目前业界采取的方法是CDMA网络负责语音和数据业务，LTE网络主要承担数据业务。对于实时性要求不高的数据业务，在LTE与CDMA网络之间无缝切换将是目前行之有效的解决方案。
[0003]异系统间的切换属于垂直切换，此类切换大多使用多属性判决理论。异系统的垂直切换判决算法基于多种参数，如:可用带宽、延迟、抖动、接入代价、误码率、传输功率、移动终端当前电源状态和用户的喜好等等。在切换判决过程中需要考虑QoS(Quality ofService，服务质量)参数和切换度量。在多属性判决方法中，现有技术多采用层次分析法进行垂直切换的判决。采用层次分析法(AHP，Analytic Hierarchy Process)进行网络选择时，会将网络选择问题分解为几个子问题，并为每个子问题分配一个权重，需要成对比较每一层各属性之间的相对性和一致性。层次大体分为三类:1)最高层:顶层只有一个元素，一般是需要解决问题所要达到的目标，也称为总目标层；2)中间层:包括为了实现总目标所涉及的中间环节，可以由若干个子层组成，包括所需考虑的约束、多级子准则等，又称为准则层；3)最底层:表示为实现准则可供选择的各种措施、备选方案，故称为方案层。
[0004]然而，上面的方法存在以下缺点:1)指标过多，数据统计量大，增加了设备的操作复杂度；2)特征值和特征向量的精确求法比较复杂；3)需要在现有设备中进行软件的升级来收集和分析各种指标，成本较高。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法，该方法针对现有的CDMA2000网络与LTE网络重叠覆盖场景下数据业务的切换问题，根据设定的标准判断小区的负载是否过载，自动地将小区重覆盖的或者小区边缘用户，切换到低负载的相邻小区，一方面降低高负载小区的负载量，一方面统筹协调相邻小区的资源，在系统层面，提升整个网络的吞吐量，提高资源利用率，保证用户服务。
[0006]为达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法，包括以下步骤:
[0008]步骤1:小区检测:CDMA和LTE重叠覆盖时，两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2，则启动系统间的负载均衡；
[0009]步骤2:选择用户:在高负载系统中，随机选择当前信号质量差的用户UE ;
[0010]步骤3:用户检测:启动低负载系统的测量，若该选择的用户UE此时刻所在位置满足B2事件，则选择该用户进行异系统切换；若不满足B2事件，则回到步骤2，选择除此之外的其他UE进行监测；
[0011]步骤4:重新监测:切换每一个UE之后，重新对两个系统进行小区检测，检查是否依然满足负载均衡的两个条件，即两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2;
[0012]步骤5:是否继续:若在步骤4中，重新监测之后依然满足负载均衡的两个门限条件，则回到步骤2，若不满足，则说明两个系统的负载已经得到均衡，结束算法。
[0013]本发明的有益效果在于:本发明所提供的方法可以很好地解决LTE与CDMA2000之间对实时性要求不高的数据业务的异系统间的切换。本算法简单易行，可以直接部署到基站侧。通过对高负载小区内用户的切换，可以有效降低小区的负载，避免出现严重拥塞。同时系统协调不同制式网络的负载量，尽可能提高网络的平均吞吐量，提高小区资源利用效率。因为切换算法简单易行，避免了频繁对UE进行切换，造成乒乓效应，导致链路失败率的增加。
【附图说明】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0015]图1为本发明所述方法的流程示意图；
[0016]图2为负载均衡前后对比图；
[0017]图3为CDMA2000与LTE重叠覆盖场景图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0019]针对现有的CDMA2000网络与LTE网络重叠覆盖场景下数据业务的切换问题，本发明提出了异系统间基于负载的切换算法，目的在于系统地提高网络的平均吞吐量，提高资源利用效率。
[0020]不同的小区因为用户数的不同，其工作忙闲程度不同。没有负载均衡，则会出现部分小区过载，资源不够，严重拥塞，降低用户体验；相邻小区的资源则闲置，造成了资源的浪费。负载均衡能够自动检测网络的负载情况，根据设定的标准判断小区的负载是否过载，自动地将小区重覆盖的或者小区边缘用户，切换到低负载的相邻小区，一方面降低高负载小区的负载量，一方面统筹协调相邻小区的资源，在系统层面，提升整个网络的吞吐量，提高资源利用率，保证用户服务。基于负载的切换，主要依据小区的负载情况，进行切换的执行，其具体原理如图2所示。
[0021]不同系统间的负载均衡属于自优化功能，这种优化可以最小化人工干预网络管理和优化任务。与不进行均衡的普通移动性管理相比，负载均衡不能够降低用户的QoS，不同接入技术的服务能力必须被考虑，并且均衡方案应该考虑高负载和低负载的网络部署，高负载小区会有质量参差不齐的覆盖。综合上述分析，异系统下的负载均衡需要达到:根据切换机制，小区边缘的用户切换到低负载的小区；在新的情况下，小区的负载是均衡的；增大系统容量；尽量减少人工干预网络管理和优化任务。
[0022]在本实施例中，CDMA2000网络与LTE网络重叠覆盖的场景如图3所示。在该场景中，一般 LTE 网络的优先级会高于 CDMA 网络(eHRPD，Evolved High Rate Package Data，演进的高速分组网络，是对原HRPD，即CDMA2000EV-D0网络的演进和增强)，用户会优先驻留到LTE网络下。这样容易造成LTE网络负载较高，CDMA2000网络下负载较低。为了进行负载均衡，需要做基于负载的异系统间的切换。
[0023]图1为本发明所述方法的流程示意图，如图所示，本发明所述的LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法，包括以下步骤:
[0024]步骤1:小区检测:CDMA和LTE重叠覆盖时，两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2，则启动系统间的负载均衡；
[0025]步骤2:选择用户:在高负载系统中，随机选择当前信号质量差的用户UE ;
[0026]步骤3:用户检测:启动低负载系统的测量，若该选择的用户UE此时刻所在位置满足B2事件，则选择该用户进行异系统切换；若不满足B2事件，则回到步骤2，选择除此之外的其他UE进行监测；
[0027]步骤4:重新监测:切换每一个UE之后，重新对两个系统进行小区检测，检查是否依然满足负载均衡的两个条件，即两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2;
[0028]步骤5:是否继续:若在步骤4中，重新监测之后依然满足负载均衡的两个门限条件，则回到步骤2，若不满足，则说明两个系统的负载已经得到均衡，结束算法。
[0029]在3GPP TS36.331 (V12.6.0)中对切换触发事件有明确的定义，其中A1?A6事件属于同系统下的切换触发事件，B1?B2事件属于异系统下的切换触发事件。在LTE与CDMA2000系统间的负载均衡的优化过程属于异系统下的切换，所以应考虑B1?B2事件。B1事件的进入条件仅考虑了异系统邻区质量高于一定门限，就启动触发，容易增加切换次数，频繁切换导致乒乓效应。因此考虑B2事件。在3GPP TS36.331标准文稿中对B2事件定义如下:1)服务小区的质量低于门限1 ;2)邻小区的质量高于门限2。同时满足两个条件，源eNodeB启动异系统切换请求。
[0030]在异系统间负载均衡的算法流程图中，可以清晰地看到在LTE与CDMA2000重叠覆盖的小区，首先对小区负载进行判断，只有当两个相邻的异系统的小区负载差异超过一定门限，且高负载小区也已经超过一定门限之后，才会启动对B2事件的测量。也即，整套算法优先考虑异系统小区的负载差异状况，若不满足条件，则算法直接结束。只有负载满足切换条件之后，才会基于B2事件对小区信号质量进行进一步检测，只有接着满足B2事件的用户，才会被源eNodeB启动异系统切换。
[0031]在负载门限达到要求后，随机选择高负载小区的UE(User Equipment，用户设备)的原因在于如果不能满足B2事件，会继续重复随机选择高负载下的UE，直到满足B2事件。这样选择UE的好处在于简化操作。设备也可以有选择的地选择小区边缘UE，但是只要又需要对不同UE的信号质量进行评估，提高了设备操作难度。因此，这里随机选择小区UE，经过几次随机选取，是可以选择到符合切换要求的UE的。
[0032]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法，其特征在于:包括以下步骤: 步骤1:小区检测:CDMA和LTE重叠覆盖时，两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2，则启动系统间的负载均衡； 步骤2:选择用户:在高负载系统中，随机选择当前信号质量差的用户UE ; 步骤3:用户检测:启动低负载系统的测量，若该选择的用户UE此时刻所在位置满足B2事件，则选择该用户进行异系统切换；若不满足B2事件，则回到步骤2，选择除此之外的其他UE进行监测； 步骤4:重新监测:切换每一个UE之后，重新对两个系统进行小区检测，检查是否依然满足负载均衡的两个条件，即两个系统间的负载差异大于门限Thl，且高负载系统的负载大于门限Th2; 步骤5:是否继续:若在步骤4中，重新监测之后依然满足负载均衡的两个门限条件，则回到步骤2，若不满足，则说明两个系统的负载已经得到均衡，结束算法。
【专利摘要】本发明涉及一种LTE与CDMA2000异系统间基于负载的切换方法，属于移动通信技术领域。该方法针对现有的CDMA2000网络与LTE网络重叠覆盖场景下数据业务的切换问题，根据设定的标准判断小区的负载是否过载，自动地将小区重覆盖的或者小区边缘用户，切换到低负载的相邻小区，一方面降低高负载小区的负载量，一方面统筹协调相邻小区的资源，在系统层面，提升整个网络的吞吐量，提高资源利用率，保证用户服务。本方法很好地解决LTE与CDMA2000之间对实时性要求不高的数据业务的异系统间的切换。
【IPC分类】H04W28/08, H04W36/14
【公开号】CN105376808
【申请号】CN201510957013
【发明人】张治中, 付沛可, 李永刚
【申请人】重庆邮电大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月17日