專利名稱：一種wcdma分層網中的負載平衡方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術，尤其涉及一種WCDMA分層網中的負載平衡方法。
背景技術：
在WCDMA(寬帶碼分多址)移動通信系統中，為了滿足多個高速數據業務的需求，需要足夠大的系統業務容量，一般通過減微小區覆蓋半徑提高單位面積上的系統容量。在熱點地區，通過增加微小區吸收話務量；在話務量特別高的密集城區，實現了微小區的成片連續覆蓋。但對于高速運動的移動臺，微小區將帶來很多問題，如掉話率升高，系統信令負載增大，系統容量減小。
為了解決上述問題，引入了分層小區的網絡結構，在微小區層上再增加一層宏小區的連續覆蓋層。宏小區的覆蓋半徑較微小區的覆蓋半徑要大，兩個層的移動臺具有不同的運動速度，宏小區的覆蓋半徑對應較高的移動臺運動速度，微小區的覆蓋半徑對應較低的移動臺運動速度。如果將概念推廣，就可以得到多層的分層小區。
為了控制移動臺選擇網絡層次，網絡需要估計移動臺移動速度。通常，所述移動臺移動速度不是指網絡中移動臺的實際物理運動速度，而是指網絡中發生小區間切換的次數。從而通過移動臺移動速度來反映頻繁切換程度，以便采取相應的策略來避免因頻繁切換而導致的各種問題。一般采用移動臺切換歷史記錄作為移動臺移動速度估計的依據。
在分層網絡結構中，每一層的目標負載是不一樣的。高層小區一般覆蓋面積大，目標負載小；低層小區一般覆蓋面積小，目標負載大。各層的當前負載取決本層小區的速度估計門限和移動臺的運動速度分布；如果整個網絡中移動臺的運動速度分布發生變化，則網絡各層的當前負載也會隨著移動臺的速度變化而發生變化，這時可能會出現各層之間負載不平衡，使其中一部分容量資源浪費掉。因此需要將負載較重的層中的部分移動臺調整到負載較輕的層中。
同層小區之間可能也會存在負載不平衡，有的負載較重，有的負載較輕。對于負載較重的小區，希望能夠將其中的移動臺遷移到其他層中；對于負載較輕的小區，希望能夠將其他層的移動臺吸收到本小區中。
現有的異頻負載平衡技術解決方案僅考慮宏小區完全覆蓋微小區的情形，包括異頻同覆蓋小區和宏小區完全覆蓋微小區兩種情形。當微小區負載超過一定門限，存在完全覆蓋該小區的宏小區且宏小區的負載低于微小區，則根據小區之間的負載差值選擇合適數目的移動臺切換到宏小區。在選擇宏小區的時候沒有考慮小區之間的分層網絡結構，在選擇移動臺時沒有考慮移動臺的移動速度估計結果。
上述現有技術解決方案的缺點是1、因為僅考慮宏小區完全覆蓋微小區的情形，只能實現微小區到宏小區的負載平衡。如果宏小區負載較高，不能實現宏小區到微小區的負載平衡。
2、在負載平衡切換選擇移動臺時是隨機選擇移動臺，不能根據移動臺的移動速度挑選移動臺，可能會因為速度估計的原因又切回到微小區，導致乒乓。如果通過懲罰使移動臺暫時不能切換回微小區，也會對系統產生不良影響。

發明內容
本發明的目的是針對上述現有技術的缺點，提供了一種WCDMA分層網中的負載平衡方法，從而解決了分層網中各層之間及層內不同小區之間的平衡問題。
本發明提供了一種WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，包括定期檢測分層小區組中各小區的負載，所述分層小區組由微小區和覆蓋在微小區之上的宏小區組成，所述宏小區與微小區為層間相鄰的小區；判斷是否有負載超過層間負載平衡門限的小區，若有，則調整上述分層小區組的負載平衡；否則，停止本過程。
所述調整上述分層小區組的負載平衡包括調整上述分層小區組的層間負載平衡。
所述調整上述分層小區組的層間負載平衡包括當宏小區的當前負載大于微小區平均負載與層間負載差門限之和時，將宏小區的慢速估計門限向大的方向調整。
還設置有慢速評估速度索引，所述慢速評估速度索引與慢速估計門限一一對應，所述將慢速估計門限向大的方向調整進一步包括判斷宏小區的慢速評估速度索引是否為最快慢速評估索引級，若是，不進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引向較快級的方向調整。
當對宏小區的慢速評估索引進行調整時，將宏小區的慢速評估索引向較快級的方向調整一級。
所述調整該分層小區組的層間負載平衡包括當宏小區的當前負載小于微小區平均負載與層間負載差門限之差時，將宏小區的慢速估計門限向小的方向調整。
還設置有慢速評估速度索引，所述慢速評估速度索引與慢速估計門限一一對應，所述將慢速估計門限向小的方向調整進一步包括判斷慢速評估速度索引是否為最慢慢速評估索引級，若是，不進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引向較慢的方向調整。
當對宏小區的慢速評估索引向進行調整時，將宏小區的慢速評估索引向較慢級的方向調整一級。
所述調整該分層小區組的負載平衡包括調整該分層小區組的層內負載平衡。
所述調整該分層小區組的層內負載平衡包括當微小區的當前負載大于微小區平均負載與層內負載差門限之和時，將快速估計門限設為與慢速估計門限相對應的快速門限三元組中的較小快速估計門限。
所述調整該分層小區組的層內負載平衡包括當微小區的當前負載小于微小區平均負載與層內負載差門限之差時，將快速估計門限設為與慢速估計門限相對應的快速門限三元組中的較大快速估計門限。
本發明還提供了一種WCDMA分層網中的多層間負載平衡實現方法，包括從第一小區組開始，依次對各小區組進行層間負載平衡處理，直至最后小區組。
因此，根據本發明，通過調整宏小區的慢速評估準則，可使小區組內層間的負載平衡；通過調整各個微小區的快速評估標準，即通過調整各個微小區與宏小區之間的快速評估標準，可達到各個微小區之間的負載平衡，即用于調整層內的負載，因此，通過調整宏小區的慢速評估標準和調整各個微小區的快速評估標準，可達到小區組內的層間的負載平衡和微小區層內的負載平衡，從而充分利用了網絡系統的資源，提高了網絡系統的效率。


圖1為多層網絡結構的示意圖；圖2示出了本發明實施例的流程圖。
具體實施例方式
為了便于本領域一般技術人員理解和實現本發明，現結合附圖描繪本發明的實施例。
根據本發明，本發明的基本思想是根據移動臺的運動速度分布變化在一定范圍內動態調整各層小區的運動速度估計門限，調整移動臺在各層的分布，使各層的當前負載相對平衡。
分層小區的典型情況是一個宏小區覆蓋若干個微小區，可以定義為一個分層小區組，如圖1所示。當分層小區組中任何一個小區的負載超過層間負載平衡門限時，就周期性發起分層小區組中的層間負載平衡。
在一個分層小區組中，微小區之間可能也會存在負載不平衡，有的負載較重，有的負載較輕。對于負載較重的小區中的移動臺，希望在移動臺移動速度較低時就切換到宏小區中；對于負載較輕的小區中移動臺，希望在移動臺移動速度較高時才切換到宏小區中。因此在層間負載平衡中，除了層間小區進行估計速度門限的調整外，低層小區的層內不同小區也要進行估計速度門限的調整。
為了便于描述，首先定義以下術語各小區的負載當前負載相對于目標負載的百分比，當前負載取上下行負載中較大的負載分層小區組一個宏小區加上其覆蓋的若干微小區，合在一起稱為分層小區組其次，定義以下常量LinterLayBal 觸發層間負載平衡的門限(當前負載相對于目標負載的百分比)TinterLayBal 層間負載平衡周期InterLayBalTh 層間負載差門限，當差值高于該門限時觸發層間負載平衡IntraLayBalTh 層內負載差門限，當差值高于該門限時觸發層內負載平衡VeloSlowEnum 慢速估計門限的枚舉(Nslow1，Nslow2，Nslow3，...，NslowN)(按速度由慢到快的順序)VeloFastEnum 快速估計門限的枚舉((F11 F12 F13)，(F21 F22F23)，(F31 F32 F33)，...，(FN1 FN2 FN3))，(按速度由慢到快的順序，其中三元組的數目與VeloSlowEnum中的枚舉數目相同，并且一一對應，即Nslowx與(Fx1 Fx2 Fx3)相對應。在三元組中，Fx1＜Fx2＜Fx3，其中x表示1、2、3、...，N，其中Fx1稱作較小快速估計門限，Fx2稱作正常快速估計門限，Fx3稱作較大快速估計門限)定義以下變量Load(mac) 宏小區的當前負載(相對于目標負載的百分比)Load(mic i) 微小區i的當前負載(相對于目標負載的百分比)Load(avg) 分層小區組中所有微小區的平均負載(為分層小區組中所有Load(mic i)的平均負載)
x 宏小區的慢速評估速度索引，其取值與VeloSlowEnum中的值相對應，x＝1時，其與Nslow1相對應，當x＝n時，其與Nslown相對應，依次類推，每個慢速評估速度索引也稱作慢速評估速度級F(i) 微小區i的快速評估速度索引，取值為VeloFastEnum中的值，F(i)＝1時，其與VeloFastEnum中的第一個值相對應，當x＝n時，其與VeloFastEnum中的第n個值相對應，依次類推，每個快速評估速度索引也稱作快速評估速度級。
下面詳細說明本發明的WCDMA分層網中的層間負載平衡方法。
為了便于理解本發明，本發明以小區組為單位來說明本發明，即網絡為兩層結構宏小區和微小區。
如圖2所示，在步驟1中，以層間負載平衡周期TinterLayBal為周期，定期檢測分層小區組中各小區的負載。在步驟2中，只要其中有一個小區的負載超過層間負載平衡門限LinterLayBal，則執行步驟4和5，即啟動該分層小區組的層間負載平衡。否則，執行步驟3，返回。
在步驟3中，調整宏小區的慢速評估準則，以便當宏小區的負載偏重時，將宏小區中的部分移動臺調整到微小區中，或者當宏小區的負載偏較時，將微小區中的部分移動臺調整到宏小區中。下面將詳細說明調整方法。
如果Load(mac)＞Load(avg)+InterLayBalTh，說明宏小區的當前負載偏重，需要將宏小區的部分移動臺調整到微小區中，判斷慢速評估速度索引x＝NslowN，即判斷x是否為最大，若是，就不必進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引x向快的方向調整一級。例如，假設當前的x為Nslowi，其中1＜＝i＜N，則將x設置為Nslowi+1，如x當前為Nslow2，則將x設置為Nslow3，依此類推。
如果Load(mac)＜Load(avg)-InterLayBalTh，說明宏小區的當前負載偏輕，需要將微小區的部分移動臺調整到在小區中，判斷x＝Nslow1，即判斷x是否為最小，若是，就不必進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引x向慢的方向調整一級。例如，假設當前的x為Nslowi，其中1＜i＜＝N，則將x設置為Nslowi-1，如x當前為Nslow3，則將x設置為Nslow2，依此類推。
當在其他情況下，宏小區的慢速評估索引x維持不變。
在步驟4中，調整微小區的快速評估準則，以便當微小區的負載偏重時，將微小區中的部分移動臺調整到宏小區中，或者當微小區的負載偏較時，將宏小區中的部分移動臺調整到微小區中。下面將詳細說明調整方法。
如果Load(mic i)＞Load(avg)+IntraLayBalTh，說明該微小區的當前負載偏重，需要將微小區的部分移動臺調整到宏小區中。因此，將該微小區的快速評估索引F(i)設置為Fx1，即將該微小區的快速評估索引F(i)設置為較小的一個，其中x為當前小區組中宏小區的慢速評估索引；因此，降低了快速評估門限，從而使更多的移動臺因超過快速評估門限，而遷移到宏小區中，從而達到了平衡負載的目的。
如果Load(mic i)＜Load(avg)-IntraLayBalTh，說明該微小區的當前負載偏輕，需要將其宏小區的部分移動臺調整到本微小區中，因此，將該微小區的快速評估索引F(i)為Fx3；其中x為當前小區組中宏小區的慢速評估索引；因此，增加了快速評估門限，從而本微小區更多的移動臺因不超過快速評估門限，而不能遷移到宏小區中，而宏小區的慢速評估標準是一致的，即從宏小區中遷移到本微小區的移動臺的標準是相同的，從而達到了平衡負載的目的。
在其他情況下，設置該微小區的快速評估索引F(i)為Fx2。
通過調整微小區的快速評估準則，使得微小區與宏小區之間的負載平衡的同時，由于因各個微小區的負載不同，使得各個微小區的快速評估準則也會不同，從而也間接地調整了微小區之間的負載平衡(即層內負載平衡)。
本發明的方法很容易推廣到多層結構的網絡中，在多層網絡結構中，首先從最高層小區開始劃分小區組，即最高層小區與其相鄰的下一層組成第一個小區組，下一層小區與其相鄰的下一層小區組成第二小區組，依此類推，可將n層結構的網絡劃分為n-1個小區組，當一個小區為中間層小區，該小區屬于兩個分層小區組。當調整各小區組之間的負載平衡時，首先從第一個小區組開始，然后調整第二個小區組，依此類推，對整個網絡進行調整。
因此，根據本發明，通過調整宏小區的慢速評估標準，可使層間的負載平衡；通過調整各個微小區的快速評估標準，即通過調整各個微小區與宏小區之間的快速評估標準，可達到各個微小區之間的負載平衡，即用于調整層間的負載，因此，通過調整宏小區的慢速評估標準和調整各個微小區的快速評估標準，可調整小區組內的層間的負載平衡和微小區層內的負載平衡，從而充分利用了網絡系統的資源，提高了網絡系統的效率。
雖然通過實施例描繪了本發明，但本領域普通技術人員知道，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，就可使本發明有許多變形和變化，本發明的范圍由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，包括定期檢測分層小區組中各小區的負載，所述分層小區組由微小區和覆蓋在微小區之上的宏小區組成，所述宏小區與微小區為層間相鄰的小區；判斷是否有負載超過層間負載平衡門限的小區，若有，則調整上述分層小區組的負載平衡；否則，停止本過程。
2.根據權利要求1所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整上述分層小區組的負載平衡包括調整上述分層小區組的層間負載平衡。
3.根據權利要求2所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整上述分層小區組的層間負載平衡包括當宏小區的當前負載大于微小區平均負載與層間負載差門限之和時，將宏小區的慢速估計門限向大的方向調整。
4.根據權利要求3所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，還設置有慢速評估速度索引，所述慢速評估速度索引與慢速估計門限一一對應，所述將慢速估計門限向大的方向調整進一步包括判斷宏小區的慢速評估速度索引是否為最快慢速評估索引級，若是，不進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引向較快級的方向調整。
5.根據權利要求4所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，還包括當對宏小區的慢速評估索引進行調整時，將宏小區的慢速評估索引向較快級的方向調整一級。
6.根據權利要求2所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整該分層小區組的層間負載平衡包括當宏小區的當前負載小于微小區平均負載與層間負載差門限之差時，將宏小區的慢速估計門限向小的方向調整。
7.根據權利要求6所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，還設置有慢速評估速度索引，所述慢速評估速度索引與慢速估計門限一一對應，所述將慢速估計門限向小的方向調整進一步包括判斷慢速評估速度索引是否為最慢慢速評估索引級，若是，不進行調整，否則，將宏小區的慢速評估索引向較慢的方向調整。
8.根據權利要求7所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，還包括當對宏小區的慢速評估索引向進行調整時，將宏小區的慢速評估索引向較慢級的方向調整一級。
9.根據權利要求1所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整該分層小區組的負載平衡包括調整該分層小區組的層內負載平衡。
10.根據權利要求9所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整該分層小區組的層內負載平衡包括當微小區的當前負載大于微小區平均負載與層內負載差門限之和時，將快速估計門限設為與慢速估計門限相對應的快速門限三元組中的較小快速估計門限。
11.根據權利要求9所述的WCDMA分層網中的負載平衡實現方法，其特征在于，所述調整該分層小區組的層內負載平衡包括當微小區的當前負載小于微小區平均負載與層內負載差門限之差時，將快速估計門限設為與慢速估計門限相對應的快速門限三元組中的較大快速估計門限。
12.一種WCDMA分層網中的多層間負載平衡實現方法，其特征在于，包括從第一小區組開始，依次對各小區組進行負載平衡處理，直至最后小區組。
全文摘要
本發明提供了一種WCDMA分層網中的層間負載平衡實現方法，包括定期檢測分層小區組中各小區的負載；判斷是否有負載超過層間負載平衡門限的小區，若有，則調整該分層小區組的層間負載平衡；否則停止本過程，返回。所述調整該分層小區組的層間負載平衡包括通過調整宏小區的慢速評估準則調整層間負載平衡和通過調整各個微小區的快速評估標準層內負載平衡。因此，通過調整宏小區的慢速評估標準和調整各個微小區的快速評估標準，可達到小區組內的層間的負載平衡和微小區層內的負載平衡，從而充分利用了網絡系統的資源，提高了網絡系統的效率。
文檔編號H04W28/08GK1805585SQ20051000200
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月11日 優先權日2005年1月11日
發明者胡軍 申請人:華為技術有限公司