[發明專利]一種LTE負載均衡方法及系統

有效

• 申請號: 201810959232.8
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109005563B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 嚴凡;姜琳峰;馮偉;江世宇
• 申請（專利權）人: 武漢虹信科技發展有限責任公司
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W56/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明提供了一種負載均衡方法及系統，包括LTE終端搜索小區，完成與基站下行同步；基站收到LTE終端發送msg1時，獲取該LTE終端TA值，LTE終端經過msg1、msg2、msg3、msg4完成接入流程；基站的MAC層把競爭解決成功的LTE終端的TA值上報給基站的RRC層以通過TA值計算LTE終端和基站的距離L1；基站的RRC層收到LTE終端發送的msg5信令后，比較L1和S；如果L1S，則LTE終端駐留本小區，如果L1＝S，則LTE終端重定向到鄰區。通過上行時鐘提前量TA控制小區精確覆蓋范圍的方法，基于本方法，終端在接入過程就合理接入不同小區，可有效避免負載均衡問題的出現。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種LTE(Long Term Evolution，長期演進)負載均衡方法及系統。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，運營商為用戶提供了豐富的網絡選擇，如2G(2ndGeneration)網絡(GSM，EDGE)，3G(3rd Generation)網絡(WCDMA，CDMA2000,TDS-CDMA),4G網絡(FDD-LTE，TDD-LTE)，但運營商需要為其高速和豐富的業務提供良好用戶體驗，必然傾向于用戶優先接入4G網絡，由此可能導致4G網絡擁塞問題。

在LTE通信系統中，LTE終端開機，完成小區搜索后，總是嘗試向信號最好的小區A接入，如果小區中心和小區邊緣終端都涌向小區A，則系統處理負載會成倍增加，當達到系統極限時，小區A不僅無法及時處理新用戶接入請求，對已接入用戶的電話、上網業務也都有很大影響，無法保證用戶體驗和服務質量，而覆蓋該區域的另外一個小區B，因為優先級和信號質量稍差，只有少量LTE終端接入，存在資源浪費，這種情況下，小區A處于重負載或過負載狀態，小區B處于輕負載狀態。

現有方案通過監測某些關鍵數據，如PRB使用率等，來確認系統是否出現重載或過載問題，然后再去動態調整小區內的終端，使得小區A和B達到均衡狀態，也就是說，現有方案，通常是在出現負載均衡問題后，再去解決該問題，依然影響用戶體驗。

所以急需一種方案，不僅能夠解決負載均衡問題，而且要降低該問題帶來的影響。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種LTE負載均衡方法及系統，是一種通過上行時鐘提前量(TA，Timing Alignment)控制小區精確覆蓋范圍的方法，基于本方法，終端在接入過程就合理接入不同小區，可有效避免負載均衡問題的出現。

在LTE通信系統，上行采用SC-FDMA傳輸技術，為了保持LTE終端上行信號之間的正交性，各LTE終端采用不同的TA來保證其信號在基站端的接收時鐘一致，即離基站較遠的LTE終端較早發送，離基站較近的LTE終端較晚發送，從而使各個LTE終端的信號基本同時到達基站，保證基站和LTE終端之間的上行同步，由此可見，TA是對LTE終端和基站之間距離的真實反映。

在LTE通信系統，TA基于當前上行定時，接入過程中，取值范圍0～1282，以16倍Ts(LTE系統以Ts作為基本單位，1Ts＝1/(15000*2048)＝32.55ns)為基本單元，并通過MAC控制單元下發給LTE終端。如果下發給LTE終端的TA＝1,則其時間(包括基站信號發到LTE終端，再返回到基站的時間)為TA*16Ts/2＝1*16*32.55ns/2＝260.4ns，又因為無線通信依靠電磁波傳輸，其速度為299792458m/s，所以LTE終端和基站的距離為260.4ns*299792458m/s＝78m。當TA＝2時，以此類推。根據以上計算方法可知，基站通過TA就能精確判定LTE終端位置，如果需要實現負載均衡，以TA為依據確定小區覆蓋范圍，控制LTE終端接入的小區即可。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種LTE負載均衡方法，包括如下步驟：

步驟103：LTE終端搜索小區，完成與基站下行同步；