LTE中負(fù)荷管理功能分析

作者：時(shí)間：2011-08-23 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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3 負(fù)荷管理功能分析
3．1 負(fù)荷過(guò)載識(shí)別
系統(tǒng)一旦準(zhǔn)備就緒，隨著UE的接入，就會(huì)有相應(yīng)的負(fù)荷，所以負(fù)荷過(guò)載識(shí)別應(yīng)該是周期性的，伴隨著整個(gè)系統(tǒng)的生命周期。
負(fù)荷過(guò)載識(shí)別的關(guān)鍵是利用什么參量來(lái)合理評(píng)價(jià)系統(tǒng)負(fù)荷以及檢測(cè)負(fù)荷過(guò)載的方法。
下面簡(jiǎn)要分析幾種評(píng)估系統(tǒng)負(fù)荷的參量及檢測(cè)方法。
3．1．1 基于eNB系統(tǒng)的硬件資源如CPU，DSP的使用率
系統(tǒng)中每接入一個(gè)用戶(hù)或業(yè)務(wù)，都要占用一定的CPU，DSP等硬件資源的開(kāi)銷(xiāo)，所以可以根據(jù)CPU，DSP使用率評(píng)估系統(tǒng)負(fù)荷情況。即設(shè)定關(guān)于CPU，DSP一定的使用率門(mén)限，當(dāng)檢測(cè)到CPU，DSP的使用率超過(guò)這個(gè)門(mén)限時(shí)，則判定系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)載。
3．1．2 基于干擾和功率
LTE和CDMA系統(tǒng)類(lèi)似，也是一個(gè)軟容量系統(tǒng)，在上行體現(xiàn)為干擾受限，在下行體現(xiàn)為發(fā)射功率受限，所以可以基于干擾和功率來(lái)評(píng)估系統(tǒng)的負(fù)荷情況。
(1)基于發(fā)射功率的負(fù)荷評(píng)估
下行的負(fù)荷決定于下行總的發(fā)射功率Ptotal，則下行負(fù)荷因子可以定義為當(dāng)前總的發(fā)射功率Ptotal和系統(tǒng)允許的最大下行發(fā)射功率Pmax之比。當(dāng)實(shí)際測(cè)得的基于發(fā)射功率的負(fù)荷因子值高于預(yù)定義的門(mén)限值時(shí)，可判定系統(tǒng)為下行過(guò)載。
(2)基于干擾的負(fù)荷評(píng)估
系統(tǒng)負(fù)荷因子定義為來(lái)自本小區(qū)和鄰小區(qū)的總干擾功率之和與總帶寬干擾之比。假設(shè)本小區(qū)干擾功率為Iown，其他小區(qū)干擾功率為Ioth，背景噪聲為Po，則系統(tǒng)負(fù)荷因子可以表示為Iown與Ioth的和與Po，Iown，Ioth三者的和之比。當(dāng)實(shí)際測(cè)得的基于干擾的負(fù)荷因子值高于預(yù)定義的門(mén)限值時(shí)，可判定系統(tǒng)為上行過(guò)載。
3．1．3 基于吞吐量
從系統(tǒng)中所有業(yè)務(wù)的吞吐量可以知道當(dāng)前系統(tǒng)業(yè)務(wù)量的負(fù)荷情況，如果系統(tǒng)吞吐量過(guò)高，說(shuō)明系統(tǒng)處理的負(fù)荷過(guò)重。吞吐量可從上下行兩個(gè)方向評(píng)估，上行總的吞吐量為所有業(yè)務(wù)上行吞吐量之和，下行總的吞吐量為所有業(yè)務(wù)下行吞吐量之和。根據(jù)測(cè)量得到的上下行吞吐量值，與系統(tǒng)預(yù)定義的吞吐量門(mén)限值進(jìn)行比較，如果在任何一個(gè)方向上的吞吐量值高于系統(tǒng)預(yù)定義的吞吐量門(mén)限值，則認(rèn)定為系統(tǒng)負(fù)荷負(fù)載。
3．2 負(fù)荷過(guò)載解決
負(fù)荷過(guò)載解決，就是根據(jù)負(fù)荷過(guò)載識(shí)別的結(jié)果，確定系統(tǒng)的負(fù)載狀況，并根據(jù)負(fù)載狀況，采取相應(yīng)措施降低系統(tǒng)的負(fù)荷。并在系統(tǒng)處于輕負(fù)荷時(shí)，采取相應(yīng)的負(fù)荷回復(fù)措施。
在實(shí)際中，可以采取很多種方法使系統(tǒng)從負(fù)荷過(guò)載的狀態(tài)中轉(zhuǎn)移出來(lái)，但無(wú)論采用什么類(lèi)型的負(fù)荷過(guò)載方法，都涉及到得到用戶(hù)負(fù)荷操作優(yōu)先級(jí)和負(fù)荷處理兩方面內(nèi)容。
3．2．1 得到用戶(hù)負(fù)荷操作優(yōu)先級(jí)
把服務(wù)的用戶(hù)按照QoS從高到低進(jìn)行排序，具有高QoS要求的用戶(hù)具有最高優(yōu)先級(jí)，而那些對(duì)傳輸時(shí)延和速率都不敏感的用戶(hù)則具有最低的優(yōu)先級(jí)。在衡量用戶(hù)的優(yōu)先級(jí)時(shí)，把不同的QoS參數(shù)，如傳輸速率、傳輸時(shí)延等作為輸入，然后根據(jù)輸出值的大小對(duì)用戶(hù)排序，得到在處理系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)載時(shí)操作用戶(hù)的優(yōu)先級(jí)。
3．2．2 負(fù)荷處理(包括負(fù)荷降低策略和負(fù)荷恢復(fù)策略)
當(dāng)檢測(cè)出系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)載時(shí)，需要采取多種方法降低用戶(hù)對(duì)于系統(tǒng)資源的占用，從而降低系統(tǒng)負(fù)荷。當(dāng)檢測(cè)出系統(tǒng)負(fù)荷已有效降低，則需要視情況決定是否執(zhí)行負(fù)荷恢復(fù)措施。
(1)負(fù)荷過(guò)載處理(降負(fù)荷)的方法和措施
可考慮將系統(tǒng)的負(fù)荷設(shè)置兩個(gè)過(guò)載門(mén)限：負(fù)荷輕載門(mén)限和負(fù)荷重載門(mén)限。負(fù)荷重載門(mén)限大于等于負(fù)荷輕載門(mén)限。當(dāng)系統(tǒng)中的負(fù)荷高于負(fù)荷輕載門(mén)限時(shí)，可以采取一些溫和措施降低小區(qū)中的負(fù)荷，比如忽略功率提升命令等。如果采取溫和措施后沒(méi)有有效降低系統(tǒng)負(fù)荷，且系統(tǒng)的負(fù)荷高于負(fù)荷重載門(mén)限，那么，可以采取較為嚴(yán)厲的措施來(lái)迅速降低系統(tǒng)負(fù)荷，比如掉話、接納禁止等。
負(fù)荷過(guò)載處理考慮有以下措施：廣播參數(shù)修改、選擇UE或業(yè)務(wù)強(qiáng)制掉話、限制或降低業(yè)務(wù)流量、接納拒絕、小區(qū)間負(fù)荷均衡、調(diào)整調(diào)度策略、調(diào)整小區(qū)切換門(mén)限、調(diào)整小區(qū)選擇重選門(mén)限、忽略功率提升命令等。
(2)負(fù)荷處理(負(fù)荷恢復(fù))的方法和措施
負(fù)荷恢復(fù)也要設(shè)定不同的門(mén)限，通過(guò)對(duì)發(fā)生負(fù)荷過(guò)載的小區(qū)進(jìn)行恢復(fù)檢測(cè)，把得到的負(fù)荷結(jié)果與設(shè)定的門(mén)限值比較，如果低于設(shè)定的門(mén)限值，則說(shuō)明系統(tǒng)已消除了本區(qū)間的負(fù)荷過(guò)載。負(fù)荷恢復(fù)措施也需要考慮根據(jù)負(fù)荷恢復(fù)檢測(cè)結(jié)果確定負(fù)荷恢復(fù)等級(jí)，并與降負(fù)荷措施相對(duì)應(yīng)，采取不同的恢復(fù)處理。
相對(duì)于負(fù)荷過(guò)載解決，負(fù)荷恢復(fù)處理有以下措施可以選擇：恢復(fù)廣播參數(shù)修改、停止選擇UE或業(yè)務(wù)強(qiáng)制掉話、恢復(fù)限制或降低業(yè)務(wù)流量、恢復(fù)接納拒絕、停止小區(qū)間負(fù)荷均衡、恢復(fù)調(diào)整調(diào)度策略、恢復(fù)調(diào)整小區(qū)切換門(mén)限、恢復(fù)調(diào)整小區(qū)選擇重選門(mén)限、正常執(zhí)行功率提升命令等。

4 結(jié)論
負(fù)荷管理是移動(dòng)通信系統(tǒng)必備的功能，是無(wú)線資源管理RRM的重要組成部分，它周期性的檢測(cè)系統(tǒng)的負(fù)荷狀況，并根據(jù)負(fù)荷狀況劃分負(fù)荷等級(jí)，根據(jù)不同的等級(jí)做出相應(yīng)的決策，提供恰當(dāng)合理的負(fù)荷處理解決方案，盡量使系統(tǒng)保持在正常的負(fù)荷水平。負(fù)荷管理也是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的重要手段。