Rnc间信令负荷均衡的方法和装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种RNC间信令负荷均衡的方法和装置。该方法包括：根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC；根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量；根据负荷调出量和负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负荷，确定需移入负荷调入RNC的M个基站；将M个基站移入到负荷调入RNC中，以实现RNC簇中RNC间的负荷均衡。
【专利说明】
RNC间信令负荷均衡的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明实施例设及通信技术领域，尤其设及一种RNC间信令负荷均衡的方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来，移动上网业务的迅猛增长已成为移动运营商的重要收入增长点。与此同 时，诸如微信、手机QQ等移动上网业务量的飘升，使移动运营商的移动网络建设和运维面临 了巨大的挑战。随着4G网络建设的全面铺开，在巨大的网络建设成本压力下，各移动运营商 纷纷减少甚至停止对3G网络的投资。但3G网络的上网业务量、特别是RNC信令负荷，却因各 种移动智能终端的普及仍在上涨，并在部分热点区域表现得尤为突出。如何有效利用现有 的RNC资源，精细化的进行RNC间信令负荷均衡，W有效解决热点地区信令负荷高的问题，已 成为移动运营商3G/4G网络协同健康发展的一个重要研究方向。
[0003] 现有技术一般通过负荷均衡或负荷控制技术来解决现有3G网络条件下的信令增 长问题。RNC间的负荷均衡或负荷控制技术主要是通过基于负荷的RNC切换实现负荷控制或 通过RNC POOL技术实现RNC间负荷均衡。
[0004] 现有技术中的RNC间的负荷均衡或负荷控制技术中，均需要一定的网络改造，包括 网络结构改造及接口协议改造等，增加了负荷控制或负荷均衡的成本，并且不能够精确控 制负荷均衡的RNC的信令负荷变化，不能避免波浪式的网络调整造成网络动荡。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种RNC间信令负荷均衡的方法，解决了现有技术中的RNC间的 负荷均衡或负荷控制技术中，需要进行网络改造，造成的增加负荷控制或负荷均衡的成本， 并且不能够精确控制负荷均衡的RNC的信令负荷变化，不能避免波浪式的网络调整造成网 络动荡的技术问题。
[0006] 本发明实施例提供一种RNC间信令负荷均衡的方法，包括：
[0007] 根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并 根据与所述负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC;
[000引根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关 系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模型 计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量；
[0009] 根据所述负荷调出量和所述负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负 荷大小，确定需移入负荷调入RNC的M个基站；
[0010] 将所述M个基站移入到所述负荷调入RNC中，W实现所述RNC簇中RNC间的负荷均 衡。
[0011] 本发明实施例提供一种RNC间信令负荷均衡的装置，包括：
[0012] 确定模块，用于根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负 荷调出RNC，并根据与所述负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC;
[0013] 计算模块，用于根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求 次数的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的 线性关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量；
[0014] 所述确定模块，还用于根据所述负荷调出量和所述负荷调出RNC下挂的每个基站 所引起的RNC的信令负荷大小，确定需移入负荷调入RNC的M个基站；
[0015] 移入模块，用于将所述M个基站移入到所述负荷调入RNC中，W实现所述RNC簇中 RNC间的负荷均衡。
[0016] 本发明实施例提供一种RNC间信令负荷均衡的方法和装置，该方法通过根据某一 区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与所述负荷调 出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC;根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷 与RRC连接建立请求次数的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC 连接建立请求次数的线性关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量;根 据所述负荷调出量和所述负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负荷大小，确定 需移入负荷调入RNC的M个基站;将所述M个基站移入到所述负荷调入RNC中，W实现所述RNC 簇中RNC间的负荷均衡。实现了在原有3G网络下的RNC间的负荷均衡，节省了负荷均衡的成 本，并且能够准确控制负荷均衡的RNC的信令负荷变化，避免了波浪式的网络调整造成网络 动荡。
【附图说明】
[0017] 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性的前提下，还可W 根据运些附图获得其他的附图。
[0018] 图1为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例一的流程图；
[0019] 图2为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例一中预先构建的一个RNC簇的架构 示意图；
[0020] 图3为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二的流程图；
[0021] 图4为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤301的流程图；
[0022] 图5为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤301后形成的RNC簇的架 构示意图；
[0023] 图6为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤302的流程图；
[0024] 图7为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中RNC关于信令负荷与RRC连接 建立请求次数的线性关系模型图；
[0025] 图8为本发明RNC间信令负荷均衡的装置实施例一的结构示意图；
[0026] 图9为本发明RNC间信令负荷均衡的装置实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 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 在没有做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。
[0028] 图1为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例 提供的RNC间信令负荷均衡的方法可由RNC间信令负荷均衡的装置执行，具体可集成在服务 器或计算机中。则本实施例提供的RNC间信令负荷均衡的方法包括W下几个步骤。
[0029] 步骤101，根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调 出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC。
[0030] 本实施例中，某一区域可W为某一市区或某市中的一个区域，该某一区域可W为 话务量和/或数据流量比较大的区域。
[0031] 本实施例中，预先构建的RNC簇中包括:簇中屯、RNC和第一外围RNC，还可W包括第 二级外围RNC。簇中屯、RNC与第一级外围RNC相连接，第一级外围RNC与第二级外围RNC相连 接。由簇中屯、RNC和外围RNC共同构成带有边权值的有向图。其中，边权值为外围RNC与簇中 屯、RNC的负荷权重。簇中屯、RNC与第一级外围RNC的连接构成一条完整路径的起始连接，起始 连接与后续同向的各段连接共同构成一条完整路径。其中，RNC簇中的簇中屯、RNC的信令负 荷大于对应的每个第一级外围RNC的信令负荷，每条完整路径上的边权值之和大于预设边 权口限值。
[0032] 其中，图2为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例一中预先构建的一个RNC簇 的架构示意图，如图2所示，图2中，簇中屯、RNC为RNCO，与簇中屯、RNC相邻的第一级外围RNC分 别为 RNCl 1、RNC21、RNC31、RNC4 巧01?^51。与第一级外围1?^中的1?^21、1?^31、1?^41、1^：51 相邻的第二级外围RNC分别为:RNC22、RNC32、RNC42及RNC43、RNC52。其中，边权值?。可^表 示为式(1)所示：
[0033]
(1)
[0034] 其中，Lrnco为簇中屯、RNC的信令负荷，Lrncu为外围RNC的信令负荷，i为同向完整路 径的编号，i为整数，i含1。j为一条完整路径中各段连接的编号，j为整数，j > 1。
[0035] 在图2中，每条完整路径上的边权值之和Si表示为式（2)所示，预设边权口限值表 示为Mp
[003引 （：）
[0037] 其中，K为一条完整路径上的连接数。
[0038] 则在RNC簇中，每条完整路径上的边权值之和Si〉Mp。
[0039] 其中，Mp的取值可W为45%，也可W为其他适宜的数值，本实施例中不做限定。
[0040] 本实施例中，每个RNC的信令负荷可W为RNC中所有信令卡板上信令负荷的平均， 也可W为RNC中所有信令卡板的信令负荷中最大的信令负荷，本实施例中不做限定。
[0041] 本实施例中，RNC间负荷均衡的目的是控制RNC的信令负荷。所W根据某一区域内 预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC时，确定负荷调出RNC为超出预 设负荷口限值的RNC或者话务和/或数据流量密集的RNC。由于簇中屯、RNC信令负荷大于对应 的每个第一级外围RNC的信令负荷。所W本实施例中可优先选择簇中屯、的RNC为负荷调出 RNC。在RNC簇内，与负荷调出RNC相连的RNC的边权值越大，说明两个RNC间负荷越不均衡，该 边权值越大的与负荷调出RNC相连的RNC的承受能力越强。所W，本实施例中，优先选择与负 荷调出RNC相连的边权值最大的RNC作为负荷调入RNC。
[0042] 本实施例中，负荷调入RNC的个数不做限定，如可W选择与负荷调出RNC相连的边 权值最大的RNC作为负荷调入RNC，也可W选择与负荷调出RNC相连的边权值排在前H个的 RNC作为负荷调入RNC，其中，H为大于1的自然数。
[0043] 需要说明的是，本实施例中，W负荷调出RNC为RNC簇中的簇中屯、RNC，负荷调入RNC 为该RNC簇中与负荷调出RNC相连的边权值最大的RNC为例进行举例说明。
[0044] 步骤102,根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数 的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性 关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量。
[0045] 具体地，本实施例中，可预先验证RNC簇中，每个RNC中的信令负荷与RRC连接建立 请求次数是否具有线性关系，具体的验证方式本实施例中不做限定。若RNC中的信令负荷与 RRC连接建立请求次数具有线性关系，则构建每个RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求 次数的线性关系模型。其中，预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求 次数的线性关系模型可表示为式(3)所示，预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC 连接建立请求次数的线性关系模型可表示为式(4)所示。
[0046] L=Kl*C+tl (3)
[0047] 其中，L表示RNC的信令负荷，C表示RNC的RRC连接建立请求次数，Kl为关于负荷调 出RN^^-C拟合直线的斜率，tl为关于负荷调出RN^^-C拟合直线的截距。Kl表示了该拟 合直线中每次RRC连接建立请求次数所引起的信令负荷变化的大小。
[004引 L=K2*C+t2 (4)
[0049] 其中，K2为关于负荷调入拟合直线的斜率，t2为关于负荷调入1?^的心0 拟合直线的截距。K2表示了该拟合直线中每次RRC连接建立请求次数所引起的信令负荷变 化的大小。
[0050] 本实施例中，WMs表示预设负荷口限值，负荷调出量W A L表示，则根据式(3)和式 (4)的线性关系模型，则可计算出负荷调入量为AL*K2/K1。
[0051] 本实施例中，在RNC簇的簇间负荷均衡时，遵循的负荷均衡原则可W为两个，一个 为均衡性原则，另一个为有效性原则。也可W具有其他的负荷均衡原则，本实施例中不做限 定。
[0052] 其中，均衡性原则为：负荷调出RNC将信令负荷调到负荷调入RNC后，负荷调出RNC 的信令负荷等于负荷调入RNC的信令负荷，有效性原则为：负荷调出RNC将信令负荷调到负 荷调入RNC后，负荷调出RNC的信令负荷、负荷调入RNC的信令负荷均小于预设负荷口限值。
[0053] 则为了满足负荷均衡原则的均衡性原则和有效性原则，则在进行RNC间负荷均衡 后，需要满足式(5)。
[0054] L1-AL = L^AL*K2/KKMs(5)
[005引其中，Ll表示负荷调出RNC的信令负荷，A L表示负荷调出量，L2表示负荷调入RNC 的信令负荷，A L*K2/K1表示负荷调入量，通过计算可获得A L和A L*K2/K1可分别表示为式 (6)和式(7)所示。
[0056] AL=^1-L2)*K1/(K1+K2) (6)
[0057] AL*K2/K1 = ^1-L2)*K2/(K1+K2) (7)
[0058] 其中，（6)和式(7)中，除A L外，其他均为已知量，所W可通过式(6)和式(7)计算出 满足负荷均衡原则的负荷调出量A L和负荷调入量A L*K2/K1。
[0059] 步骤103,根据负荷调出量和负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负 荷大小，确定需移入负荷调入RNC的M个基站。
[0060] 具体地，本实施例中，由于负荷调出RNC负荷调出量可通过下挂的多个基站所引起 的RNC的信令负荷之和体现，所W选择负荷调出RNC和负荷调入RNC的相邻区域的M个基站， 使M个基站所引起的RNC的信令负荷之和等于负荷调出量，即可确定需移入负荷调入RNC的M 个基站。
[0061] 本实施例中，若负荷调出RNC下挂有N个基站，负荷调出RNC的信令负荷为LI,RNC的 RRC连接建立请求次数为Cl,N个基站的RRC连接建立请求次数分别为01，02,...，化，则计算 得到N个基站所引起的信令负荷可表示为式(8)所示，
[0062] Bi = (0i/C1)*L1 (8)
[0063] 其中，Bi为负荷调出RNC的第i个基站所引起的信令负荷。则对于M个基站，负荷调 出量可表示为式(9)所示。
[0064] Bi=Bl+B 化...+Bm (9)
[0065] 步骤104,将M个基站移入到负荷调入RNC中，W实现RNC簇中RNC间的负荷均衡。
[0066] 具体地，本实施例中，将M个基站移入到负荷调入RNC中。在将M个基站移入到负荷 调入RNC中后，运M个基站归属于负荷调入RNC，若有业务交互时，将M个基站的业务归属于负 荷调入RNC，增加了负荷调入RNC的信令负荷，减少了负荷调出RNC的基站信令负荷。实现RNC 簇中RNC间的负荷均衡。
[0067] 本实施例提供的RNC间信令负荷均衡的方法，通过根据某一区域内预先构建的RNC 簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确 定负荷调入RNC;根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的 线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关 系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量;根据负荷调出量和负荷调出 RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负荷，确定需移入负荷调入RNC的M个基站;将M个基 站移入到负荷调入RNC中，W实现RNC簇中RNC间的负荷均衡。实现了在原有3G网络下的RNC 间的负荷均衡，节省了负荷均衡的成本，并且进行负载均衡时满足了负载均衡原则，能够准 确控制负荷均衡的RNC的信令负荷变化。而且由于在RNC簇的RNC间进行负载均衡，一个RNC 簇中只具有一个簇中屯、，外围RNC最多具有两级，所W能够避免波浪式的网络调整造成的网 络动荡。
[0068] 图3为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二的流程图，如图3所示，本实施例 提供的RNC间信令负荷均衡的方法相较于实施例一，为更为优选地一个实施例，则本实施例 提供的RNC间信令负荷均衡的方法包括W下几个步骤。
[0069] 步骤301，对某一区域内的RNC进行分类，并构建多个RNC簇。
[0070] 进一步地，图4为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤301的流程图， 如图4所示，本实施例中，步骤301可分为W下几个步骤执行。
[0071] 步骤301a，采集某一区域内的每个RNC的所有的信令板卡负荷。
[0072] 具体地，本实施例中，在该区域内，每个RNC配置多块信令板卡，信令板卡用于处理 信令流，采集每个RNC的所有的信令板卡负荷。
[0073] 步骤301b，计算每个RNC的所有的信令板卡负荷的平均值，并W每个RNC的所有的 信令板卡负荷的平均值作为对应的RNC的信令负荷。
[0074] 本实施例中，W图帥显示的RNC簇为例，表1中为采集的某一区域内的每个RNC的 所有的信令板卡负荷及计算的每个RNC的信令负荷。其中，表1中仅显示了部分数据。
[0075] 表1:采集的某一区域内的每个RNC的所有的信令板卡负荷及计算的每个RNC的信 令负荷
[00761
[0077] 步骤301c，从所有RNC中选择每个RNC簇的簇中屯、RNC，并分别计算第一级外围RNC 与簇中屯、RNC的负荷权重、第二级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重。
[0078] 本实施例中，首先需要确定的是RNC簇的簇中屯、，负荷均衡的首要目标是解决个别 RNC负荷过高而导致网络质量恶化的问题，所W簇中屯、RNC尽量选择超过预设负荷口限值或 者话务量和/或数据流量密集的RNC，且为了后续图论算法的实现并最终实现RNC间负荷均 衡，被选择的簇中屯、RNC信令负荷要高于每个相邻RNC的。为了将负荷均衡控制在一定范围 内避免波浪式网络调整，本实施例中确定簇的外围RNC组成时，簇的外围RN邱良制在1层或2 层RNC W内。与簇中屯、RNC相邻的RNC构成第1级外围RNC，间隔为一个RNC的其他RNC构成第2 级外围RNC。所W在每个RNC簇内RNC分类为:簇中屯、RNC、第1级外围RNC和第2级外围RNC。
[0079] 本实施例中，第一级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重即为步骤301d中对应的边权 值，所W第一级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重、第二级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重 具体可通过式(1)计算获得。
[0080] 本实施例中，W表1中的RNC信令负荷为例，根据表1的计算结果，RNCO的负荷偏高 且比起相邻RNC (包括:RNC11，RNC21，RNC31，RNC41，RNC51)都高，故选RNCO簇中屯、，相邻RNC (包括：RNC11，RNC21，RNC31，RNC41，RNC51)构成第 1 级外围 RNC，第2层RNC (包括：RNC12， RNC22，RNC32，RNC42，RNC43，RNC52)构成第2级外围 RNC。
[00川步骤301d，将簇中屯、RNC与第一级外围RNC、第一级外围RNC与第二级外围RNC依次 进行连接，构成带有边权值的有向图。
[0082] 其中，边权值等于对应的负荷权重，簇中屯、RNC与第一级外围RNC的连接构成一条 完整路径的起始连接，起始连接与后续同向的各段连接共同构成一条完整路径。
[0083] 具体地，图5为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤301后形成的RNC 簇的架构示意图，如图5所示，本实施例中，簇中屯、RN巧旨向第一级外围RNC，第一级外围RNC 指向第二级外围RNC，簇中屯、RN巧旨向第一级RNC、及第一级外围RN巧旨向第二级外围RNC的有 向线段上为对应的边权值。在图5中具有5条完整路径。
[0084] 步骤301e，计算每条完整路径上的边权值之和，并根据每条完整路径上的边权值 之和、预设边权口限值确定每条完整路径上的第二级外围RNC。
[0085] 其中，每个RNC簇中的簇中屯、RNC的信令负荷大于对应的每个第一级外围RNC的信 令负荷，每条完整路径上的边权值之和大于预设边权口限值。
[0086] 本实施例中，边权值之和可通过式(2)计算获得。
[0087] 本实施例中，每条完整路径上的边权值及边权值之和既反映了每条完整路径中的 外围RNC可W分担簇中屯、RNC负荷的能力也反映了RNC间负荷均衡的程度。边权值越大，说明 RNC间负荷越不均衡，外围RNC越能分担簇中屯、RNC的信令负荷。
[0088] 具体地，本实施例中，预设边权口限值可表示为Mp,若第一级外围RNC的边权值小 于Mp,则需向第二级扩展，否则不再向第二级扩展，在向第二级外围RNC扩展时，若有多个第 二级外围RNC可供选择，选择边权最大的RNC。若选定第2级外围RNC后，路径边权和仍小于 Mp,则本同向路径上多选择一个第二级外围RNC，使得所有完整路径中的边权值之和大于Mp。 若两个相邻的簇在选择第2级外围RN別寸发生冲突，则优先安排簇中屯、RNC信令负荷较大的 那个。
[0089] 本实施例中，如图5所示，即为一个RNC簇，RNC簇具有W下特点：RNC簇中包含的RNC 必须连续成片;RNC簇内尽量由高信令负荷和低信令负荷搭配组合；W负荷超过预设负荷口 限值的RNC或话务量和/或数据流量密集的RNC为簇中屯、，W相邻RNC或相隔不超过一个RNC 的其它RNC作为簇的外围RNC。在图5中，Mp的取值为45,每条完整路径上的边权值之和Si〉Mp 二 45。
[0090] 步骤302,计算RNC簇中每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。
[0091] 具体地，本实施例中，图6为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中步骤302 的流程图，如图6所示，步骤302可分为W下几个步骤进行。
[0092] 步骤302a，采集RNC簇中每个RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、 及每个RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数。
[0093] 本实施例中，N为大于等于2的自然数，采集的N个采样点可W为7*24,其中采样时 间为7天，采样周期为1个小时，选择每个RNC中信令板卡负荷最大的信令负荷为对应RNC的 信令负荷。
[0094] 其中，表2为RNC簇中某一RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数。表3 为该RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数。其中，表2和表3中仅显示了部分数据。
[00M]表2 :RNC簇中某一 RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数
[0096]
[0097]
[009引
[0099] 步骤30化，便用最小二來法对每个RNC的N个义巧点的信令巧巧和RRC连接建立请 求次数进行一元线性拟合，W获得每个RNC的关于信令负荷和RRC连接建立请求次数的线性 关系板型。
[0100] 本实施例中，由于所有信令都需要经过3G网络空口协议找控制面的RRC层，都需要 发起RRC连接建立请求。故本实施例中采用最小二乘法对每个RNC的信令负荷L和RRC连接建 立请求次数C进行线性拟合。
[0101] 具体地，本实施例中，对于变量C和L的一组数据KCl，L1)，（C2，L2)，…，（化，Ln)}， 最小二乘法的拟合式为式(10)所示：
[0102] L计=a〇+ai*C计(10)
[010；3]根据2化i-L计)2最小，求解出日日和日1。其中，日日和ar分别表示为式（11)和式（12)所 示，
[0104] QO=(XLi)Zn-Qi (XCi)Zn (11)
[0105] ar = [ 5：Ci*Li-( XCi 2Li)/n]/[ 2Ci^-( 2Ci)Vn] (12)
[0106] 本实施例中，在求解出a〇和ai后，可通过求解相关系数的平方，判定使用最小二乘 法进行拟合的线性程度。具体地相关系数的平方表示为式(13)所示。
[0107] r2= [ X Ci礼i-n( X Ci/n) ( X Li/n) ]2/[ 5： Ci2-n( X Ci/n)2] [ 5： Li2-n( X Li/n)2] [010引（13)
[0109] 本实施例中，采用最小二乘法对每个RNC的信令负荷L和RRC连接建立请求次数C进 行线性拟合的线性关系模型表示为式(14)所示
[0110]
(14)
[0111] 其中，K为关于该拟合直线的斜率，K = Qist为关于该RNC的心(：拟合直线 的截距，t = a〇。
[0112] 根据表2采集RNC簇中每个RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及 表3采集的每个RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数。将计算出K和t的值，带入最小二乘 法的线性关系模型中，可表示为式(15)所示：
[0113] L = 3.48*10-7*C+0.062 (15)
[0114] 通过求解相关系数的平方R2 = O.99〉Mr，其中，Mr为相关系数平方的口限，取值可W 为大于0.5小于1的数。相关系数的平方越大，说明该RNC的信令负荷和RRC连接建立请求次 数越呈线性关系。图7为本发明RNC间信令负荷均衡的方法实施例二中RNC关于信令负荷与 RRC连接建立请求次数的线性关系模型图，其为式(15)对应的线性关系模型图。
[0115] 步骤302c，根据每个RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及对应 的RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数，计算每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负 荷。
[0116] 具体地，本实施例中，在确定每个RNC中关于信令负荷和RRC连接建立请求次数的 线性关系模型后，就确定了 RNC中RRC连接建立请求次数与信令负荷呈线性关系。则计算每 个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷时，可通过式(16)计算：
[0117] Bi = (0i/C)*L (16)
[011引其中，Bi为RNC下挂的第i个基站所引起的信令负荷，Oi为第i个基站的RRC连接建 立请求次数，C为RNC的RRC连接建立请求次数，L为RNC的信令负荷。
[0119] 本实施例中，在确定每个RNC中关于信令负荷和RRC连接建立请求次数的线性关系 模型后，根据表2和表3可计算出RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷，表示为表4所示， 其中，表4仅显示了部分数据。
[0120] 表4: RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷
[0121]
[0122] 步骤303,根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调 出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC。
[0123] 本实施例中，步骤303的实现方式与本发明实施例一中的步骤101的实现方式相 同，在此不再一一寶述。
[0124] 步骤304,根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数 的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性 关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量。
[0125] 进一步地，本实施例中，负荷均衡原则包括:均衡性原则和有效性原则；
[0126] 均衡性原则为：负荷调出RNC将信令负荷调到负荷调入RNC后，负荷调出RNC的信令 负荷等于负荷调入RNC的信令负荷;有效性原则为：负荷调出RNC将信令负荷调到负荷调入 RNC后，负荷调出RNC的信令负荷、负荷调入RNC的信令负荷均小于预设负荷口限值。
[0127] 具体地，均衡性原则可体现为式(5)所示。
[0128] 步骤305,根据负荷调出量和负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负 荷，确定需移入负荷调入RNC的M个基站。
[0129] 步骤306,将M个基站移入到负荷调入RNC中，W实现RNC簇中RNC间的负荷均衡。
[0130] 本实施例中，步骤305-步骤306的实现方式和本发明实施例一中步骤103-步骤104 的实现方式相同，在此不再一一寶述。
[0131] 本实施例提供的RNC间信令负荷均衡的方法，通过对某一区域内的RNC进行分类， 并构建多个RNC簇，计算RNC簇中每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷，根据某一区 域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与负荷调出RNC相 连的RNC的边权值确定负荷调入RNC;根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连 接建立请求次数的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立 请求次数的线性关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量;其中，负荷 均衡原则包括均衡性原则和有效性原则，根据负荷调出量和负荷调出RNC下挂的每个基站 所引起的RNC的信令负荷，确定需移入负荷调入RNC的M个基站;将M个基站移入到负荷调入 RNC中，W实现RNC簇中RNC间的负荷均衡。实现了在原有3G网络下的RNC间的负荷均衡，节省 了负荷均衡的成本。并且进行负载均衡时满足了均衡性原则和有效性原则，能够准确控制 负荷均衡的RNC的信令负荷变化的同时，有效进行了负荷均衡。而且由于在RNC簇的RNC间进 行负载均衡，一个RNC簇中只具有一个簇中屯、，外围RNC最多具有两级，所W能够避免波浪式 的网络调整造成的网络动荡。
[0132] 图8为本发明RNC间信令负荷均衡的装置实施例一的结构示意图，如图8所示，本实 施例提供的RNC间信令负荷均衡的装置包括:确定模块801、计算模块802及移入模块803。
[0133] 其中，确定模块801，用于根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负 荷确定负荷调出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC。计算模 块802,用于根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性 关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模 型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量。确定模块801，还用于根据负荷调出 量和负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负荷，确定需移入负荷调入RNC的M个 基站。移入模块803,用于将M个基站移入到负荷调入RNC中，W实现RNC簇中RNC间的负荷均 衡。
[0134] 本实施例提供的RNC间信令负荷均衡的装置可W执行图1所示方法实施例的技术 方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再寶述。
[0135] 图9为本发明RNC间信令负荷均衡的装置实施例二的结构示意图，如图9所示，本实 施例提供的RNC间信令负荷均衡的装置在实施例一提供的的信令负荷均衡的装置基础上还 包括:构建模块901。
[0136] 进一步地，负载均衡原则包括:均衡性原则和有效性原则；均衡性原则为：负荷调 出RNC将信令负荷调到负荷调入RNC后，负荷调出RNC的信令负荷等于负荷调入RNC的信令负 荷;有效性原则为:负荷调出RNC将信令负荷调到负荷调入RNC后，负荷调出RNC的信令负荷、 负荷调入RNC的信令负荷均小于预设负荷口限值。
[0137] 进一步地，构建模块901用于确定模块801根据某一区域内预先构建的RNC簇中的 每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷 调入RNC之前，对某一区域内的RNC进行分类，并构建多个RNC簇。计算模块802,还用于计算 RNC簇中每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。
[0138] 进一步地，构建模块901，具体用于:采集某一区域内的每个RNC的所有的信令板卡 负荷;计算每个RNC的所有的信令板卡负荷的平均值，并W每个RNC的所有的信令板卡负荷 的平均值作为对应的RNC的信令负荷;从所有RNC中选择每个RNC簇的簇中屯、RNC，并分别计 算第一级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重、第二级外围RNC与簇中屯、RNC的负荷权重;将簇 中屯、RNC与第一级外围RNC、第一级外围RNC与第二级外围RNC依次进行连接，构成带有边权 值的有向图；其中，边权值等于对应的负荷权重，簇中屯、RNC与第一级外围RNC的连接构成一 条完整路径的起始连接，起始连接与后续同向的各段连接共同构成一条完整路径;计算每 条完整路径上的边权值之和，并根据每条完整路径上的边权值之和、预设边权口限值确定 每条完整路径上的第二级外围RNC;其中，每个RNC簇中的簇中屯、RNC的信令负荷大于对应的 每个第一级外围RNC的信令负荷，每条完整路径上的边权值之和大于预设边权口限值。
[0139] 进一步地，计算模块802,具体用于：采集RNC簇中每个RNC的N个采样点的信令负 荷、RRC连接建立请求次数、及每个RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数;使用最小二乘 法对每个RNC的N个采样点的信令负荷和RRC连接建立请求次数进行一元线性拟合，W获得 每个RNC的关于信令负荷和RRC连接建立请求次数的线性关系模型;根据每个RNC的N个采样 点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及对应的RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数， 计算每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。
[0140] 本实施例提供的RNC间信令负荷均衡的装置可W执行图3、图4、图6所示方法实施 例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再寶述。
[0141] 本领域普通技术人员可W理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可W通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可W存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:R〇M、RAM、磁碟或 者光盘等各种可W存储程序代码的介质。
[0142] 最后应说明的是：W上各实施例仅用W说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽 管参照前述各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W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进 行等同替换；而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术 方案的范围。
【主权项】
1. 一种RNC间信令负荷均衡的方法，其特征在于，包括： 根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据 与所述负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC; 根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模 型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性关系模型计算 满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量； 根据所述负荷调出量和所述负荷调出RNC下挂的每个基站所引起的RNC的信令负荷，确 定需移入负荷调入RNC的Μ个基站； 将所述Μ个基站移入到所述负荷调入RNC中，以实现所述RNC簇中RNC间的负荷均衡。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载均衡原则包括:均衡性原则和有 效性原则； 所述均衡性原则为:所述负荷调出RNC将所述信令负荷调到所述负荷调入RNC后，所述 负荷调出RNC的信令负荷等于所述负荷调入RNC的信令负荷； 所述有效性原则为:所述负荷调出RNC将所述信令负荷调到所述负荷调入RNC后，所述 负荷调出RNC的信令负荷、所述负荷调入RNC的信令负荷均小于预设负荷门限值。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据某一区域内预先构建的RNC簇 中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与所述负荷调出RNC相连的RNC的边权值 确定负荷调入RNC之前，还包括： 对所述某一区域内的RNC进行分类，并构建多个RNC簇； 计算所述RNC簇中每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述某一区域内的RNC进行分类，并 构建多个RNC簇具体包括： 采集所述某一区域内的每个RNC的所有的信令板卡负荷； 计算所述每个RNC的所有的信令板卡负荷的平均值，并以每个RNC的所有的信令板卡负 荷的平均值作为对应的RNC的信令负荷； 从所有RNC中选择每个RNC簇的簇中心RNC，并分别计算第一级外围RNC与所述簇中心 RNC的负荷权重、第二级外围RNC与所述簇中心RNC的负荷权重； 将所述簇中心RNC与所述第一级外围RNC、所述第一级外围RNC与所述第二级外围RNC依 次进行连接，构成带有边权值的有向图； 其中，所述边权值等于对应的负荷权重，所述簇中心RNC与所述第一级外围RNC的连接 构成一条完整路径的起始连接，所述起始连接与后续同向的各段连接共同构成一条完整路 径； 计算每条完整路径上的边权值之和，并根据所述每条完整路径上的边权值之和、预设 边权门限值确定所述每条完整路径上的第二级外围RNC; 其中，所述每个RNC簇中的簇中心RNC的信令负荷大于对应的每个所述第一级外围RNC 的信令负荷，所述每条完整路径上的边权值之和大于所述预设边权门限值。5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述RNC簇中每个RNC下挂的基站 所引起的RNC的信令负荷具体包括： 采集所述RNC簇中每个RNC的Ν个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及所述每 个RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数； 使用最小二乘法对所述每个RNC的N个采样点的信令负荷和RRC连接建立请求次数进行 一元线性拟合，以获得所述每个RNC的关于所述信令负荷和所述RRC连接建立请求次数的线 性关系t吴型； 根据所述每个RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及对应的RRC下挂 的基站的RRC连接建立请求次数，计算每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。6. -种RNC间信令负荷均衡的装置，其特征在于，包括： 确定模块，用于根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调 出RNC，并根据与所述负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC; 计算模块，用于根据预先构建的负荷调出RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数 的线性关系模型、预先构建的负荷调入RNC的关于信令负荷与RRC连接建立请求次数的线性 关系模型计算满足负荷均衡原则的负荷调出量及负荷调入量； 所述确定模块，还用于根据所述负荷调出量和所述负荷调出RNC下挂的每个基站所引 起的RNC的信令负荷，确定需移入负荷调入RNC的Μ个基站； 移入模块，用于将所述Μ个基站移入到所述负荷调入RNC中，以实现所述RNC簇中RNC间 的负荷均衡。7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述负载均衡原则包括:均衡性原则和有 效性原则； 所述均衡性原则为:所述负荷调出RNC将所述信令负荷调到所述负荷调入RNC后，所述 负荷调出RNC的信令负荷等于所述负荷调入RNC的信令负荷； 所述有效性原则为:所述负荷调出RNC将所述信令负荷调到所述负荷调入RNC后，所述 负荷调出RNC的信令负荷、所述负荷调入RNC的信令负荷均小于预设负荷门限值。8. 根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括:构建模块，用于所述确定模块 根据某一区域内预先构建的RNC簇中的每个RNC的信令负荷确定负荷调出RNC，并根据与所 述负荷调出RNC相连的RNC的边权值确定负荷调入RNC之前，对所述某一区域内的RNC进行分 类，并构建多个RNC簇； 所述计算模块，还用于计算所述RNC簇中每个RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述构建模块，具体用于： 采集所述某一区域内的每个RNC的所有的信令板卡负荷;计算所述每个RNC的所有的信 令板卡负荷的平均值，并以每个RNC的所有的信令板卡负荷的平均值作为对应的RNC的信令 负荷;从所有RNC中选择每个RNC簇的簇中心RNC，并分别计算第一级外围RNC与所述簇中心 RNC的负荷权重、第二级外围RNC与所述簇中心RNC的负荷权重;将所述簇中心RNC与所述第 一级外围RNC、所述第一级外围RNC与所述第二级外围RNC依次进行连接，构成带有边权值的 有向图；其中，所述边权值等于对应的负荷权重，所述簇中心RNC与所述第一级外围RNC的连 接构成一条完整路径的起始连接，所述起始连接与后续同向的各段连接共同构成一条完整 路径;计算每条完整路径上的边权值之和，并根据所述每条完整路径上的边权值之和、预设 边权门限值确定所述每条完整路径上的第二级外围RNC;其中，所述每个RNC簇中的簇中心 RNC的信令负荷大于对应的每个所述第一级外围RNC的信令负荷，所述每条完整路径上的边 权值之和大于所述预设边权门限值。10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算模块，具体用于： 采集所述RNC簇中每个RNC的N个采样点的信令负荷、RRC连接建立请求次数、及所述每 个RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数;使用最小二乘法对所述每个RNC的N个采样点的 信令负荷和RRC连接建立请求次数进行一元线性拟合，以获得所述每个RNC的关于所述信令 负荷和所述RRC连接建立请求次数的线性关系模型;根据所述每个RNC的N个采样点的信令 负荷、RRC连接建立请求次数、及对应的RRC下挂的基站的RRC连接建立请求次数，计算每个 RNC下挂的基站所引起的RNC的信令负荷。
【文档编号】H04W88/12GK105848218SQ201610312036
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】王学毅, 赵军, 龚博, 谢振俊
【申请人】中国联合网络通信集团有限公司