[发明专利]LTE自组织网络中基于效用函数的移动负载均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信系统的系统级网络仿真，具体涉及一种多用户在LTE自组织网络（SON）中的移动负载均衡算法。

背景技术

LTE SON网络中的移动负载均衡（MLB）问题是指无线蜂窝系统可以在没有人工干预的情况下检测到过载小区，自动执行负载均衡算法将过载小区中的一部分业务转移到负载相对较轻的相邻小区中去。负载转移主要通过切换这一具体手段实现。实际工程中一般采用A3事件来触发LTE同频切换的测量报告，通过自适应修改小区相对偏置CIO以及迟滞参数Hyst等间接改变小区覆盖范围，使处于热点小区边缘信道状况较差的用户可以自动切换到信道条件和负载状态均相对较好的邻区，从而降低热点小区的负载，使网络间的负载趋于平衡。还有一些文献通过将几个网络目标函数结合在一起形成数学联合优化问题，并采用相应的优化算法，例如，启发式算法、拉格朗日乘子法等一些经典优化算法解决切换用户在网络中的最佳分布问题，使得目标函数最大化从而解决负载均衡问题。

以上负载均衡算法大多对用户业务不做具体区分，采用小区虚拟负载作为判断小区负载状态的标准，由此发现过载小区并执行相应的均衡算法。但根据A3不等式触发切换并选择目标小区时，参数值的修改只是虚拟的扩大或缩小了小区覆盖范围，而非改变小区的实际覆盖面积，因此这种情况一般需要辅以相应的准入控制条件，其中包括目标小区的信号接入控制以及资源接入控制等多种限制条件。数学表示即为一个目标函数，多个约束条件组成的优化问题。有时，在约束条件复杂时，目标函数不一定能取得最优解，而且参数修改往往还伴随着参数回滚问题。在目标小区满足A3不等式的条件下逐一对这些准入控制条件进行判断会增加相应的信令开销，且结果不一定是最优的目标小区。通常情况下负载均衡是针对小区边缘的非满意用户进行切换，但在场景比较复杂时，例如网络中有多个毗邻的热点小区，并非所有热点小区的边缘用户都拥有性能良好的邻区以供切换，传统的A3不等式虽然可以判断用户是否位于小区边缘，但无法直接辨别用户所处小区的方向及其邻区的负载状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE自组织网络中基于效用函数的移动负载均衡方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

1）考虑蜂窝网络中的用户均为固定请求速率用户，计算用户k在当前服务小区i中的接收信干噪比，根据接收信干噪比计算用户k在一个物理资源块上的瞬时频谱效率；

2）经过步骤1）后，根据最大载干比原则，对小区中的用户进行资源分配；

3）经过步骤2）后，计算每个小区的资源利用率以及虚拟负载，若虚拟负载大于1，则判定对应的小区为过载小区；

4）对过载小区中的非满意用户，计算其在所有相邻小区的效用函数；非满意用户s在相邻小区j中的效用函数为：