[發(fā)明專利]LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負(fù)荷均衡方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310390150.3
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN103458465A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉輝;張妙;李丹;黑永強;付衛(wèi)紅;劉乃安
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責(zé)任公司 61108
• 代理人: 張培勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種適用于高級長期演進(jìn)LTE-A場景下的多小區(qū)分布式機器間通信M2M負(fù)荷均衡方法，特別是LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負(fù)荷均衡方法。

背景技術(shù)

機器間通信M2M是指不需要人為介入的機器到機器間的通信方式。M2M擁有萬億級的通信設(shè)備，大量終端的同時接入很容易造成移動通信網(wǎng)的無線接入網(wǎng)過載以及信令網(wǎng)絡(luò)擁塞，進(jìn)而導(dǎo)致M2M用戶接入時延增大、分組丟失甚至是服務(wù)中斷。因此3GPP提出了接入類禁止ACB機制等很多方案解決單小區(qū)中的擁塞過載問題。

但是，由于M2M終端的分布不均衡，很容易發(fā)生某個小區(qū)過載，而其他相鄰小區(qū)空閑的情況，導(dǎo)致小區(qū)間負(fù)荷不均，密集區(qū)發(fā)生連續(xù)擁塞，設(shè)備接入時延性能差異明顯以及系統(tǒng)整體吞吐量性能和時延性能降低。因此有必要研究多小區(qū)場景下的M2M終端負(fù)荷均衡方法。

現(xiàn)有的M2M負(fù)荷均衡方法往往是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)實現(xiàn)的，需要大量M2M終端和網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備的信息交互，帶來了很大的信令開銷，且容易產(chǎn)生信令擁塞。而隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，移動終端已經(jīng)擁有了強大的處理能力，并逐步變成一個綜合信息處理平臺，可以完成復(fù)雜的處理任務(wù)，我們完全可以充分發(fā)揮終端強大的處理能力，緩解網(wǎng)絡(luò)側(cè)壓力。

因此有必要設(shè)計與開發(fā)終端側(cè)分布式負(fù)荷均衡方法，M2M終端測量可能為其提供服務(wù)的小區(qū)的信號質(zhì)量和各小區(qū)的負(fù)荷狀態(tài)，通過分布式優(yōu)化算法計算自己在各小區(qū)的效益函數(shù)，選擇最優(yōu)服務(wù)小區(qū)，在改善系統(tǒng)吞吐量和時延性能的同時，降低信令開銷，緩解網(wǎng)絡(luò)過載和擁塞現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于公開一種適用于LTE-A多小區(qū)場景下的分布式M2M負(fù)荷均衡方法，在降低信令開銷的同時，改善由小區(qū)間接入負(fù)荷不均引起的不同小區(qū)M2M設(shè)備接入時延性能差異，同時提高系統(tǒng)吞吐量，降低各小區(qū)內(nèi)用戶接入時延。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)是：LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負(fù)荷均衡方法，其特征是：至少包括如下步驟：

（1）M2M終端接收基站發(fā)送的系統(tǒng)廣播消息SI，獲取基站的系統(tǒng)帶寬B_u,i，并測量小區(qū)信號質(zhì)量Γ_u,i，u=1,...,K，i=1,...,M，其中M為測量區(qū)域內(nèi)的小區(qū)數(shù)，K為M2M終端數(shù)；

（2）M2M終端根據(jù)系統(tǒng)帶寬B_u,i和小區(qū)信號質(zhì)量Γ_u,i，計算接入各小區(qū)可獲得的數(shù)據(jù)速率R_u,i=B_u,i·log₂(1+Γ_u,i)；

（3）M2M終端利用接入各小區(qū)的可達(dá)數(shù)據(jù)速率R_u,i，計算各小區(qū)的接入概率接入概率取值范圍為[0,1]，終端u接入各小區(qū)概率的和不大于1，終端u接入小區(qū)的概率與小區(qū)信號質(zhì)量成正比，即p_u,j/p_u,i=Γ_u,j/Γ_u,i；