LTE系统移动负载均衡算法研究

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在LTE(Long Term Evolution,长期演进项目)系统中,网络中各种参数数量巨大,而且复杂程度很大,本着降低建网时的配置成本和建网后网络管理所产生的巨大花费,3GPP(3rdGeneration Partnership Project,第3代合作伙伴)将SON(Self-OrganizingNetworks,自组织网络)引入LTE,并且提出自组织网络是有效压缩运营成本和降低网络复杂度的重要方法。由于UE业务进入服务小区具有随机性和时变性的特点,从而会引发小区业务分布的不均衡,使无线通信系统存在热点小区和非热点小区,热点小区的业务量偏大,终端用户不能得到满意的服务,当超载小区有新UE进入小区时就会发生阻塞,用户体验差;而业务量不高的邻居小区,资源利用率确处于较低的水平,导致了全网的资源利用率下降。MLB(Mobility Load Balancing,移动负载均衡)是自组织网络的关键技术之一,可以有效地提高网络资源利用率,解决LTE小区之间的负载不均衡的现象。MLB算法慢慢地变成了我们关注的一个重要方向。本文根据3GPP中成熟的负载均衡数学框架,以及对传统负载均衡算法所存在的问题进行研究分析:(1)传统MLB算法,主要可以划分为两种策略:一种将负载转移到尽量少的邻小区,另一种使负载在邻小区重新分配的更加平均,策略相对极端;(2)传统负载均衡算法负载均衡结束的门限通常为负载均衡的触发门限,很容易导致负载均衡算法短时间内的频繁触发和对目标邻小区的多余资源不能有效利用;(3)传统负载均衡算法对超载小区周围的重载小区,通常不接纳新的负载,对系统的资源利用率稍显不足。针对以上三个问题,本文提出了一种新的改进型移动负载均衡算法,基于双层小区选择和共同分担的负载均衡算法,兼顾考虑了负载转移和负载平均分配的问题,同时也对超载小区周围都是重载小区的情况,提出了自己的解决办法,尽量多的利用好系统的网络资源;提出了跳转门限和平均转移负载的概念使得负载均衡结束时机更加合理、转移的负载更加平均,通过维也纳LTE系统级仿真平台,从不满意用户数、总的切换次数、负载均衡指数及用户阻塞率四个方面进行仿真,验证了此算法可以提高负载均衡的收敛速度和邻小区的资源利用率,对提高全系统的资源利用率、增加用户满意度都起到了良好的效果。
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