[发明专利]一种基于自回程感知的用户接入负载均衡方法

说明书

本发明涉及一种基于自回程感知的用户接入负载均衡方法，属于无线通信网络技术领域。该方法根据密集异构网络下各个小基站接入与回程资源的负载状态提出一种用户接入负载均衡策略；利用Q‑Learning算法对各个小基站带内无线接入与回程带宽分配进行学习，用户在不同带宽分配因子下，根据用户接入负载均衡策略进行重新接入，得到不同接入情况下的系统效用，进而得到最优带宽分配策略，保证负载均衡性的同时实现系统效用最大化。本发明为在密集异构网络自回程场景中的负载均衡工作模式提供了解决方案，在提高网络负载均衡性的同时提升了用户速率体验。

技术领域

本发明属于无线通信网络技术领域，涉及一种基于自回程感知的用户接入负载均衡方法。

背景技术

近年来智能设备、多媒体业务接入和云服务器的数量高速增长，人们正见证着成爆炸式增长的移动IP数据流量，这也成为3GPPLTE在全世界范围内大量部署以及下一代蜂窝网技术(如，5G)探索的主要推动力。但是由于移动通信的可用无线频谱资源极其缺乏，在未来的蜂窝网络中基站密集化部署是大势所趋，这样可以提升频谱效率同时也能在有限频带下满足日益增长的数据流量需求。密集组网是解决5G网络数据流量高速增长问题的有效解决方案。在宏基站覆盖区域，各种低功率小基站密集部署，形成超密集异构网络。超密集网络的实现可以很好应对到2020年用户终端连接数近百倍增长的需求，而对每个小小区来说，服务终端数量降低，有效缓解了小基站的负载。然而随着小基站的密集部署，传统的光纤回程链路也会使得部署运营成本大大增加，这种回程方式限制成为传统网络密集化的一个重要瓶颈。在一个非常密集的无线接入拓扑结构中，采用大容量有线链路连接每个小站点是不切实际的。无线回程技术部署成本低，适合快速部署，成为一种可行且低成本的解决5G蜂窝网络中大规模小基站回程链路的方法。通过快速部署采用无线自回程的小基站，运营商可以迅速搭建起一个大规模的5G蜂窝网络，以满足市场的需求。

无线回程的方式主要可以分为两种：带内无线回程(in-bandbackhaul/self-backhaul)和带外无线回程(out-of-bandbackhaul)。带内无线回程指无线回程与所有用户共享全部可用频谱资源，而带外无线回程指运营商单独分配额外的带宽给无线回程链路，不分享用户的可用频谱资源。相较而言带外无线回程方式更容易获得较高的回程容量，但考虑到成本与频谱效率限制，运营商是不可能总是为无线回程链路单独提供一部分带外频谱的。而相反，只要能保证给用户提供更好的服务，带内无线回程通常会与现有资源整合到一起使用。但带内无线自回程也带来了新的问题，如接入-回程干扰问题以及对用户接入控制、负载均衡和资源分配策略的影响。因此，现有无线回程技术存在如下缺点：

(1)在密集异构网络自回程场景中，小基站采用带内无线回程的方式，接入链路与回程链路共享同一频带资源。在这一场景下小基站负载需要从接入与回程分别考虑接入负载与回程负载。如果接入与回程带宽分配不合理将引起接入负载或回程负载不均衡问题，造成基站整体性能偏低。

(2)超密集网络中采用带内自回程技术的小基站密集部署，带内无线回程的带宽资源分配成为系统吞吐量与负载均衡性提升的重要限制因素，而在现有的研究中，带内无线回程带宽分配时通常采用固定比率或统一调整的方式，这两种方式都存在准确性和时效性的问题，不能随系统状态的改变而及时自适应调整，从而不能将接入回程带宽分配收益最大化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于自回程感知的用户接入负载均衡方法，具体的提供一种用户接入负载均衡策略与基于自回程感知的微基站接入回程带宽分配的技术方案。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于自回程感知的用户接入负载均衡方法，包括以下步骤：

S1：将基站频谱资源分为接入资源和回程资源，根据资源占用情况判断基站接入负载与回程负载状态；