LTE中負荷管理功能分析
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3 負荷管理功能分析
3．1 負荷過載識別
系統(tǒng)一旦準備就緒，隨著UE的接入，就會有相應的負荷，所以負荷過載識別應該是周期性的，伴隨著整個系統(tǒng)的生命周期。
負荷過載識別的關鍵是利用什么參量來合理評價系統(tǒng)負荷以及檢測負荷過載的方法。
下面簡要分析幾種評估系統(tǒng)負荷的參量及檢測方法。
3．1．1 基于eNB系統(tǒng)的硬件資源如CPU，DSP的使用率
系統(tǒng)中每接入一個用戶或業(yè)務，都要占用一定的CPU，DSP等硬件資源的開銷，所以可以根據CPU，DSP使用率評估系統(tǒng)負荷情況。即設定關于CPU，DSP一定的使用率門限，當檢測到CPU，DSP的使用率超過這個門限時，則判定系統(tǒng)負荷過載。
3．1．2 基于干擾和功率
LTE和CDMA系統(tǒng)類似，也是一個軟容量系統(tǒng)，在上行體現為干擾受限，在下行體現為發(fā)射功率受限，所以可以基于干擾和功率來評估系統(tǒng)的負荷情況。
(1)基于發(fā)射功率的負荷評估
下行的負荷決定于下行總的發(fā)射功率Ptotal，則下行負荷因子可以定義為當前總的發(fā)射功率Ptotal和系統(tǒng)允許的最大下行發(fā)射功率Pmax之比。當實際測得的基于發(fā)射功率的負荷因子值高于預定義的門限值時，可判定系統(tǒng)為下行過載。
(2)基于干擾的負荷評估
系統(tǒng)負荷因子定義為來自本小區(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)負荷因子可以表示為Iown與Ioth的和與Po，Iown，Ioth三者的和之比。當實際測得的基于干擾的負荷因子值高于預定義的門限值時，可判定系統(tǒng)為上行過載。
3．1．3 基于吞吐量
從系統(tǒng)中所有業(yè)務的吞吐量可以知道當前系統(tǒng)業(yè)務量的負荷情況，如果系統(tǒng)吞吐量過高，說明系統(tǒng)處理的負荷過重。吞吐量可從上下行兩個方向評估，上行總的吞吐量為所有業(yè)務上行吞吐量之和，下行總的吞吐量為所有業(yè)務下行吞吐量之和。根據測量得到的上下行吞吐量值，與系統(tǒng)預定義的吞吐量門限值進行比較，如果在任何一個方向上的吞吐量值高于系統(tǒng)預定義的吞吐量門限值，則認定為系統(tǒng)負荷負載。
3．2 負荷過載解決
負荷過載解決，就是根據負荷過載識別的結果，確定系統(tǒng)的負載狀況，并根據負載狀況，采取相應措施降低系統(tǒng)的負荷。并在系統(tǒng)處于輕負荷時，采取相應的負荷回復措施。
在實際中，可以采取很多種方法使系統(tǒng)從負荷過載的狀態(tài)中轉移出來，但無論采用什么類型的負荷過載方法，都涉及到得到用戶負荷操作優(yōu)先級和負荷處理兩方面內容。
3．2．1 得到用戶負荷操作優(yōu)先級
把服務的用戶按照QoS從高到低進行排序，具有高QoS要求的用戶具有最高優(yōu)先級，而那些對傳輸時延和速率都不敏感的用戶則具有最低的優(yōu)先級。在衡量用戶的優(yōu)先級時，把不同的QoS參數，如傳輸速率、傳輸時延等作為輸入，然后根據輸出值的大小對用戶排序，得到在處理系統(tǒng)負荷過載時操作用戶的優(yōu)先級。
3．2．2 負荷處理(包括負荷降低策略和負荷恢復策略)
當檢測出系統(tǒng)負荷過載時，需要采取多種方法降低用戶對于系統(tǒng)資源的占用，從而降低系統(tǒng)負荷。當檢測出系統(tǒng)負荷已有效降低，則需要視情況決定是否執(zhí)行負荷恢復措施。
(1)負荷過載處理(降負荷)的方法和措施
可考慮將系統(tǒng)的負荷設置兩個過載門限：負荷輕載門限和負荷重載門限。負荷重載門限大于等于負荷輕載門限。當系統(tǒng)中的負荷高于負荷輕載門限時，可以采取一些溫和措施降低小區(qū)中的負荷，比如忽略功率提升命令等。如果采取溫和措施后沒有有效降低系統(tǒng)負荷，且系統(tǒng)的負荷高于負荷重載門限，那么，可以采取較為嚴厲的措施來迅速降低系統(tǒng)負荷，比如掉話、接納禁止等。
負荷過載處理考慮有以下措施：廣播參數修改、選擇UE或業(yè)務強制掉話、限制或降低業(yè)務流量、接納拒絕、小區(qū)間負荷均衡、調整調度策略、調整小區(qū)切換門限、調整小區(qū)選擇重選門限、忽略功率提升命令等。
(2)負荷處理(負荷恢復)的方法和措施
負荷恢復也要設定不同的門限，通過對發(fā)生負荷過載的小區(qū)進行恢復檢測，把得到的負荷結果與設定的門限值比較，如果低于設定的門限值，則說明系統(tǒng)已消除了本區(qū)間的負荷過載。負荷恢復措施也需要考慮根據負荷恢復檢測結果確定負荷恢復等級，并與降負荷措施相對應，采取不同的恢復處理。
相對于負荷過載解決，負荷恢復處理有以下措施可以選擇：恢復廣播參數修改、停止選擇UE或業(yè)務強制掉話、恢復限制或降低業(yè)務流量、恢復接納拒絕、停止小區(qū)間負荷均衡、恢復調整調度策略、恢復調整小區(qū)切換門限、恢復調整小區(qū)選擇重選門限、正常執(zhí)行功率提升命令等。
4 結論
負荷管理是移動通信系統(tǒng)必備的功能，是無線資源管理RRM的重要組成部分，它周期性的檢測系統(tǒng)的負荷狀況，并根據負荷狀況劃分負荷等級，根據不同的等級做出相應的決策，提供恰當合理的負荷處理解決方案，盡量使系統(tǒng)保持在正常的負荷水平。負荷管理也是優(yōu)化網絡質量的重要手段。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155864.htm
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