一种基于用户区分的5G负载均衡方法技术

本发明专利技术公开了一种基于用户区分的5G负载均衡方法，解决现有技术中对于负载均衡的算法中缺乏对GBR业务保障考虑，存在速率降低、掉线的可能性问题。方法包括选取互为邻区的小区，获取所有小区负载相关信息；构建差小区集；进行用户区分，建立核准函数；确定目标小区和源小区；选取符合条件的用户，进行负载转移；进行收敛判决。本发明专利技术解决小区间负载不一致而导致的5G系统利用率不高，部分小区过载的问题，有利腾出更多资源为用户提供5QI(5G QoS Indicator)保障，且考虑用户GBR业务进行用户区分，使得5G的GBR业务速率得到保障，减少了掉线可能性。线可能性。线可能性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于用户区分的5G负载均衡方法


[0001]本专利技术涉及5G通信领域，尤其是涉及一种基于用户区分的5G负载均衡方法。

技术介绍

[0002]负载均衡是保证网络服务质量的关键技术之一，通过合理调度系统资源，可以避免网络拥塞，提高系统性能。尤其当5G技术给我们带来越来越丰富多彩的移动互联网业务时，负载均衡则显得更为必要与及时。
[0003]中国专利技术专利名称为一种基于邻区集的负载均衡方法NSLB，专利号为ZL201410324613.0，其方案为通过分析最小负载小区能够容纳的负载空间，进而对邻区集中待转移的用户量进行反推，从而解决话务不均衡的问题。NSLB的效率较高，但仍然存在一些问题，最重要的，对于5G的GBR业务，由于需要保障其速率，减少掉线的可能性，在均衡过程中需要对其特殊考虑，很显然NSLB并没有顾及到这一点。实际上，目前几乎所有的负载均衡算法都基本上缺乏对GBR业务保障的考虑。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是解决现有技术中对于负载均衡的算法中缺乏对GBR业务保障考虑，存在速率降低、掉线的可能性问题，提供了一种基于用户区分的5G负载均衡方法。从差小区集入手，通过构建GBR用户核准条件，给出能够可靠迁移的目标小区，结合可用的物理资源块空间余量来实施一次性的负载转移，进而达到快速有效的均衡目标。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于用户区分的5G负载均衡方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：选取互为邻区的小区，获取所有小区负载相关信息；
[0007]步骤二：根据信号电平质量，结合与负载均值的比较，选取符合条件的小区构建差小区集；
[0008]步骤三：对差小区集的用户根据GBR业务进行用户区分，建立负载转移用户的核准函数；
[0009]步骤四：在除差小区集外的小区中根据负载确定目标小区，在差小区集中根据小区物理资源块空间余量确定源小区；
[0010]步骤五：从源小区中选取申请物理资源块总和与目标小区的物理资源块空间余量匹配且满足核准函数条件的用户，向目标小区进行负载转移；
[0011]步骤六：设定收敛条件，对负载转移后小区进行收敛判断，重复步骤二至步骤五，直到满足收敛条件。
[0012]本专利技术测算各小区的物理资源块占用量及空间余量，进而根据信号电平值确定差小区集；根据GBR业务进行用户区分，构建核准条件即核准函数，确定目标小区和源小区，通过基于用户区分的核准条件筛选出两者重叠区域内的所有用户，挑选出其中满足资源空间余量条件的那些用户，将它们从源小区迁移至目标小区中，最终达到最优的小区平衡状态。
本专利技术解决小区间负载不一致而导致的5G系统利用率不高，部分小区过载的问题，有利腾出更多资源为用户提供5QI(5GQoS Indicator)保障，且考虑用户GBR业务进行用户区分，使得5G的GBR业务速率得到保障，减少了掉线可能性。
[0013]作为一种优选方案，所述获取所有小区负载相关信息包括小区负载、物理资源块总数、信号电平信息。获取包括n个互为邻区的小区NBS
n
＝{gNB1,gNB2,
…
,gNB
n
}，负载相关信息包括负载{Cld1,Cld2,
…
,Cld
n
}、物理资源块总数{PrT1,PrT2,
…
,PrT
n
}、和信号电平{RSRP1,RSRP2,
…
,RSRP
n
}。
[0014]作为一种优选方案，步骤二具体包括：
[0015]计算各小区的物理资源块空间余量；
[0016]选取信号电平值最小的两个小区，记为第一小区和第二小区，其中第二小区物理资源块空间余量绝对值大于第一小区物理资源块空间余量绝对值；
[0017]若第一小区和第二小区负载均小于负载均值，则从小区从选取负载最大的小区记为第三小区，构建差小区集；
[0018]若第一小区和第二小区中仅有一个小区负载大于负载均值，则选取该小区构建差小区集；
[0019]若第一小区和第二小区负载均不小于负载均值，则选取第一小区和第二小区构建差小区集。
[0020]本方案选取信号电平小的小区，并通过与负载均值比较，选取大于平均负载的小区构建差小区集。从NBS
n
＝{gNB1,gNB2,
…
,gNB
n
}中选出信号电平值RSRP最小的2个小区，记为第一小区gNB
x1
和第二小区gNB
x2
，其中abs(Prv
x2
)≥abs(Prv
x1
)，abs(
·
)为绝对值函数。
[0021]若gNB
x1
和gNB
x2
均不满足Cld
x1
>Cld
Av
及Cld
x2
>Cld
Av
，从NBS
n
中选取负载最大的小区gNB
x
记为第三小区，差小区选定为gNB
x
，构建差小区集St
w
＝{gNB
x
}。
[0022]若gNB
x1
和gNB
x2
中仅有一个小区gNB
x
满足Cld
x
>Cld
Av
，差小区选定为该小区gNB
x
，构建差小区集St
w
＝{gNB
x
}。
[0023]若gNB
x1
和gNB
x2
均满足Cld
x1
>Cld
Av
及Cld
x2
>Cld
Av
，差小区选定为gNB
x1
和gNB
x2
，构建差小区集St
w
＝{gNB
x1,
gNB
x2
}。
[0024]作为一种优选方案，所述各小区物理资源块空间余量计算过程包括：
[0025]对小区负载与物理资源块总数乘积向上取整获得小区物理资源块占用量；
[0026]对小区物理资源块占用量求平均后向上取整获得物理资源块的均衡基准值；
[0027]计算均衡基准值与小区物理资源块占用量的差值获得小区物理资源块空间余量。
[0028]对于NBS
n
＝{gNB1,gNB2,
…
,gNB
n
}中的每个小区，计算相应的物理资源块占用量Pro
i
＝ceil(Cld
i
*PrT
i
)，其中，ceil(
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于用户区分的5G负载均衡方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：选取互为邻区的小区，获取所有小区负载相关信息；步骤二：根据信号电平质量，结合与负载均值的比较，选取符合条件的小区构建差小区集；步骤三：对差小区集的用户根据GBR业务进行用户区分，建立负载转移用户的核准函数；步骤四：在除差小区集外的小区中根据负载确定目标小区，在差小区集中根据小区物理资源块空间余量确定源小区；步骤五：从源小区中选取申请物理资源块总和与目标小区的物理资源块空间余量匹配且满足核准函数条件的用户，向目标小区进行负载转移；步骤六：设定收敛条件，对负载转移后小区进行收敛判断，重复步骤二至步骤五，直到满足收敛条件。2.根据权利要求1所述的一种基于用户区分的5G负载均衡方法，其特征是所述获取所有小区负载相关信息包括小区负载、物理资源块总数、信号电平信息。3.根据权利要求1所述的一种基于用户区分的5G负载均衡方法，其特征是步骤二具体包括：计算各小区的物理资源块空间余量；选取信号电平最小的两个小区，记为第一小区和第二小区，其中第二小区物理资源块空间余量绝对值大于第一小区物理资源块空间余量绝对值；若第一小区和第二小区负载均小于负载均值，则从小区从选取负载最大的小区记为第三小区，构建差小区集；若第一小区和第二小区中仅有一个小区负载大于负载均值，则选取该小区构建差小区集；若第一小区和第二小区负载均不小于负载均值，则选取第一小区和第二小区构建差小区集。4.根据权利要求3所述的一种基于用户区分的5G负载均衡方法，其特征是所述各小区物理资源块空间余量计算过程包括：对小区负载与物理资源块总数乘积向上取整获得小区物理资源块占用量；对小区物理资源块占用量求平均后向上取整获得物理资源块的均衡基准值；计算均衡基准值与小区物理资源块占用量的差值获得小区物理资源块空间余量。5.根据权利要求1所述的一种基于用户区分的5G负载均衡方法，其特征是步骤三中用户区分包括：核算差小区集每个小区的用户开展...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖清华，陈明华，
申请(专利权)人：华信咨询设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：