Lte-a中多小區(qū)分布式m2m負荷均衡方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負荷均衡方法，它采用分布式并行優(yōu)化思路，即基站發(fā)送系統(tǒng)廣播信息，M2M終端接收信號質(zhì)量、系統(tǒng)帶寬等信息后，構(gòu)造收益函數(shù)，根據(jù)收益最大化原則得到服務小區(qū)等工作由M2M終端獨立完成，避免了終端到基站的巨額反饋量以及由反饋引起的開銷和時延。收益函數(shù)構(gòu)造過程中，根據(jù)M2M終端接入各小區(qū)的收益和各小區(qū)負荷成反比的原則，將終端接入小區(qū)的可達數(shù)據(jù)速率看作其效用，結(jié)合各小區(qū)負荷得到設備接入各小區(qū)的收益，最大化接入收益得到各設備最優(yōu)接入小區(qū)，實現(xiàn)小區(qū)間的負荷均衡，提升了小區(qū)接入吞吐量及用戶接入時延性能。
【專利說明】LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負荷均衡方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于移動通信領域，具體涉及一種適用于高級長期演進LTE-A場景下的多小區(qū)分布式機器間通信M2M負荷均衡方法，特別是LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負荷均衡方法。
【背景技術】
[0002]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)絡擁塞，進而導致M2M用戶接入時延增大、分組丟失甚至是服務中斷。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。
[0003]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，導致小區(qū)間負荷不均，密集區(qū)發(fā)生連續(xù)擁塞，設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終端負荷均衡方法。
[0004]現(xiàn)有的M2M負荷均衡方法往往是在網(wǎng)絡側(cè)實現(xiàn)的，需要大量M2M終端和網(wǎng)絡側(cè)設備的信息交互，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，可以完成復雜的處理任務，我們完全可以充分發(fā)揮終端強大的處理能力，緩解網(wǎng)絡側(cè)壓力。
[0005]因此有必要設計與開發(fā)終端側(cè)分布式負荷均衡方法，M2M終端測量可能為其提供服務的小區(qū)的信號質(zhì)量和各小區(qū)的負荷狀態(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)絡過載和擁塞現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]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)間接入負荷不均引起的不同小區(qū)M2M設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。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術是:LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負荷均衡方法，其特征是:至少包括如下步驟:
[0008](I) 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Biu，并測量小區(qū)信號質(zhì)量rui，U=I,..., K, i=l，...，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)；
[0009](2)M2M終端根據(jù)系統(tǒng)帶寬Biu和小區(qū)信號質(zhì)量gamma u，i，計算接入各小區(qū)可獲得的數(shù)據(jù)速率 Riu=Biu.1g2(Hriu)；
[0010](3) M2M終端利用接入各小區(qū)的可達數(shù)據(jù)速率Riu，計算各小區(qū)的接入概率
【權利要求】
1.LTE-A中多小區(qū)分布式M2M負荷均衡方法，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Biu，并測量小區(qū)信號質(zhì)量gamma u，y u=l,...,K, i=l,...，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Biu和小區(qū)信號質(zhì)量gammau,i，計算接入各小區(qū)可獲得的數(shù)據(jù)速率 Ru’I=Biu.log2(1+gammu i)；(3)M2M終端利用接入各小區(qū)的可達數(shù)據(jù)速率Riu,計算各小區(qū)的概率
【文檔編號】H04W28/08GK103458465SQ201310390150
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權日:2013年8月30日
【發(fā)明者】李曉輝, 張妙, 李丹, 黑永強, 付衛(wèi)紅, 劉乃安 申請人:西安電子科技大學