LTEMLB负载均衡功能介绍.doc

1、移动性负载均衡（ MLB）应用场景分析一、概述随着 LTE用户数的快速发展，部分小区的用户数或PRB利用率已接近容量极限，然后其他小区的资源使用率却很低，如何平衡同覆盖或存在重叠覆盖区域的小区间的负载是一个极有意义的课题。移动性负载均衡（Mobility Load Balancing，简称为负载均衡MLB）是指eNodeB 判断小区的负载状态，当小区处于高负载状态时，将负载高小区中部分UE转移到负载低的小区，平衡异频或异系统 之间的负载。二、负载均衡原理介绍移动性负载均衡（Mobility Load Balancing，简称为负载均衡MLB）是指 eNodeB判断小区的负载状态， 当小区处于高

2、负载状态时，将负载高小区中部分UE转移到负载低的小区，平衡异频或异系统之间的负载。负载平衡分为 触发模式、 选择目标小区、 负载均衡执行 三个阶段。 根据这三个维度可划分为以下各种类型：2.1触发模式负载均衡根据触发模式可以分为空闲态UE 预均衡、同步态用户数负载均衡、PRB利用率/PRB 评估值负载均衡、 下行数传用户数负载均衡等模式，现阶段实现主要负载标准为PRB利用率、同步态用户数、UE预均衡。2.1.1基于 PRB利用率的触发模式启动基于PRB利用率的负载均衡后，eNodeB 以每秒为周期测量小区PRB利用率和小区同步态用户数。若连续5 秒内同时满足以下条件，则触发基于PRB利用率的负

3、载均衡。小区某类PRB利用率 InterFreqMlbThd +LoadOffet小区同步态用户数MlbMinUeNumThd +MlbMinUeNumOffset对于同一方向， 小区 PRB利用率状态判决的顺序依次为：GBR业务、 Non-GBR业务、Total业务。上下行独立判决，互不影响。负载均衡触发类型为判决满足负载平衡触发条件的 PRB利用率类型，负载平衡触发方向为判决满足负载平衡触发条件的上行/ 下行方向。若连续 5 秒内满足以下任一条件，则停止异频小区所有PRB利用率类型InterFreqMlbThdPRB利用率负载均衡。小区同步态用户数MlbMinUeNumThd2.1.2基于

4、同步态用户数的触发模式启动基于同步态用户数的负载均衡后，eNodeB 以每秒为周期测量小区同步态用户数。若连续 5 秒内小区同步态用户数InterFreqMlbUeNumThd+MlbUeNumOffset ，则触发异频同步态用户数负载均衡。若连续 5 秒内小区同步态用户数InterFreqMlbUeNumThd ，则停止异频同步态用户数负载平衡。2.2选择目标小区触发负载均衡后，eNodeB从首个 InterFreqLoadEvalPrd周期超时时刻起，从异频邻区列表中选择目标小区列表，执行负载均衡动作。如果没有选择到满足条件的邻区，则本次负载均衡不执行负载均衡工作。随后每隔InterFre

5、qLoadEvalPrd周期重复执行算法流程，直至负载均衡停止。2.2.1确定候选邻区首先， eNodeB 根据参数MlbAlgoSwitch、 OverlapInd和 LoadBalanceNCellScope的配置情况，在异频邻区列表中按照如下原则筛选负载平衡邻区选择范围。如果异频邻区中存在重叠覆盖邻区（即OverlapInd配置为“ YES（是）”的邻区），邻区选择范围如下表所示。如果异频邻区中不存在重叠覆盖邻区，邻区选择范围如下表所示。在确定邻区选择范围后，eNodeB筛选同时满足如下条件地小区作为候选邻区：处于激活态的小区。未被列入黑名单的小区。与其邻区不存在PCI 冲突的小区。如果

6、可以获取到小区节能状态， 则要求为不处于节能 （载频智能关断、 异系统小区关断、低功耗）状态的小区。参数 NoHoFlag 设置为“ PERMIT_HO_ENUM（允许切换） ”的小区。参数 MlbTargetInd配置为“ ALLOWED（允许）”的邻频对应的小区。2.2.2负载信息交互如果勾选了参数 MlbAlgoSwitch 的“ InterFreqMlbSwitch （异频负载均衡开关） ”选项，当触发负载平衡时启动负载信息交互， 当停止负载平衡时停止负载信息交互。 对于站内邻区，服务小区从所属 eNodeB直接获取邻区的 PRB利用率、同步态用户数、传输资源和硬件资源负载信息， 无需

7、通过 X2 接口交互获取； 对于站间邻区， 服务小区所属 eNodeB将对候选邻区中配置了 X2 链路的异站邻区发起负载信息交互流程，邻区所属基站按照请求消息指示的交互周期回复 PRB利用率、 同步态用户数、 传输资源和硬件资源负载信息。 具体介绍可参考发布于 2012 年 3 月的 R10 版本 3GPP TS36.423 的 8.3.6 章节。2.2.3识别交互邻区和盲邻区候选邻区中， 能获取到其负载信息的小区即为交互邻区。如连续 6 个交互周期都没有收到某邻区回复负载信息， 则该小区将不再为交互邻区。 候选邻区中， 不为交互邻区的小区均为盲邻区。以下针对不同 MlbAlgoSwitch

8、配置下， eNodeB 根据服务小区是否发起负载信息交互、邻区响应负载信息交互情况识别交互邻区和盲邻区进行说明。如果勾选了参数 MlbAlgoSwitch 的“ InterFreqMlbSwitch （异频负载均衡开关） ”选项，eNodeB根据下表识别交互邻区和盲邻区。如果没有勾选参数MlbAlgoSwitch的“ InterFreqMlbSwitch（异频负载平衡开关） ”选项，但勾选了“InterFreqBlindMlbSwitch（盲负载均衡开关） ”选项， eNodeB 根据下表识别交互邻区和盲邻区。2.2.4确定目标小区列表确定目标小区列表时，首先在候选邻区中的交互邻区和盲邻区按照

9、不同条件筛选小区；然后，在筛选出来的小区中根据FreqSelectStrategy的配置选择满足频点要求的小区，形成当前执行周期的目标小区列表。1. 根据参数 MlbAlgoSwitch 配置，对候选邻区中的交互邻区和盲邻区按照不同的条件进行筛选。交互邻区需同时满足如下条件：PRB利用率、硬件负载和传输负载等负载信息无缺失而且为有效值的小区。硬件负载为LowLoad 或者 MediumLoad 的小区。传输负载为LowLoad 或者 MediumLoad 的小区。与服务小区历史切换性能较好（切换成功率高于98%）的小区。当触发类型是 GBR业务类型时，服务小区与邻区的 GBR业务 PRB利用率

10、差值大于 LoadDiffThd 的小区；当触发类型是 Non-GBR业务类型或 Total 业务类型时，服务小区与邻区的 Total 业务 PRB利用率差值大于 LoadDiffThd 的小区。当 MlbTriggerMode 设置为“ PRB_OR_UE_NUMBER（PRB模式或用户数模式触发） ”时，邻区 InterFreqMlbUeNumThd 邻区同步态用户数 0 的小区。参数 MlbAlgoSwitch 的参数 MlbAlgoSwitch的交互邻区盲邻区“InterFreqMlbSwitch 选项“InterFreqBlindMlbSwitch”选项勾选不勾选选择交互邻区不选择盲

11、邻区勾选勾选未被置切换惩罚标识的小区不勾选勾选不存在交互邻区2. 根据 FreqSelectStrategy的配置情况，确定目标小区的频点的条件：如果 FreqSelectStrategy配置为“ FAIRSTRATEGY（公平选择策略） ”，在进行异频负载平衡时，从所有异频频点中随机选择一个频点作为目标小区的频点。如果 FreqSelectStrategy配置为 “ PRIORITYBASED（根据 MLB频点优先级选择） ”，在进行异频负载平衡时，按照MlbFreqPriority配置值顺序，从高到低选择最高的优先级，其对应频点（一个或者多个）作为目标频点。如果当前周期没有UE成功转移至选

12、择的频点，则该频点将会被惩罚，后续的2 分钟内不允许再作为目标频点。2.3负载均衡执行2.3.1UE选择eNodeB在服务小区选择同时满足以下条件的UE进行负载均衡转移。如果 UE配置了 SPID，UE的 SPID 值对应的 InterFreqMlbSwitch配置为“ TRUE（是）”。UE不处于 CA状态。UE的 PRB利用率同时满足以下条件：对于本次负载平衡触发方向上，当触发类型是GBR业务类型时，UE的 GBR业务的 PRB利用率 MlbUeSelectPrbThd ；当触发类型是Non-GBR业务类型或Total业务类型时，UE的 Non-GBR业务的 PBR利用率 MlbUeSel

13、ectPrbThd 。对于本次负载平衡触发方向上，当触发类型是GBR业务类型时， 所有转移出的UE的 GBR业务的 PRB利用率总和处于一个上限以下；当触发类型是 Non-GBR 业务类型或 Total 业务类型时， 所有转移出的 UE的 Non-GBR业务的 PRB利用率总和处于一个上限以下。以上两个上限均由本区和邻区的PRB利用率、本区和邻区的RB资源数以及参数InterFreqMlbThd、LoadDiffThd 、LoadOffset和 LoadTransferFactor决定。对于非本次负载平衡触发方向上，当触发类型是GBR业务类型时， UE的 GBR业务的 PRB利用率 MlbUe

14、SelectPrbThd ；当触发类型是 Non-GBR业务类型或 Total 业务类型时， UE的 Non-GBR业务的 PRB利用率 MlbUeSelectPrbThd 。UE不处于惩罚状态。每 InterFreqLoadEvalPrd 周期内转移的最大 UE个数不能超过 MlbMaxUeNum。如果本次负载平衡中服务小区所有 UE都不满足条件，则不执行本次负载平衡动作。2.3.2负载转移根据参数MlbHoMode配置和 UE能力信息， eNodeB通过基于测量的切换、盲切换、基于测量的重定向或盲重定向将选择的UE转移到目标小区。基于测量的切换如果 UE支持测量目标小区的频点，则 eNod

15、eB下发测量控制让其执行EventA4 异频测量， 同时启动 3 秒定时器。 在定时器超时前，根据 UE上报的测量结果，指示满足条件的UE启动切换。切换目标为目标邻区列表中UE测量到满足EventA4 门限且信号最强的邻区。定时器超时后，对UE下发删除 EventA4 测量控制。2.3.3目标小区接纳判断当收到的切换请求消息携带的负载平衡切换原因为Reduce load in serving cell时，目标小区不做接纳判断，按照正常切换流程处理。当收到的切换请求消息携带的负载平衡切换原因为Resource Optimisation Handover时，如果目标小区PRB利用率处于潜在高载状态

16、或者负载平衡触发状态，则目标小区回复切换拒绝响应消息HANDOVER PREPARATION FAILURE，否则按照正常切换流程处理。三、相关信令分析3.1负载消息交互信令3.2确定目标邻区的规则步骤： 1、确定候选邻区：MlbAlgoSwitch 、 overlapInd 、 LoadBalanceNcellscope；2、负载信息交互;3、识别交互邻区和盲邻区：MlbAlgoswitch;4、确定目标小区列表：MlbAlgoswicth、 Freqselectstrategy （转移同步态用户）、IdleUeSelFreqScope（转移空闲态用户） ；3.2.1讨论是否设置存在重叠覆盖

17、邻区overlapInd小区（即将相关邻区配置为OverlapInd）的区别；3.2.2讨论将LoadBalanceNcellscope设置为ADAPTIVE(自适应选择负载均衡邻区) 或ALL( 全部邻区) 的区别；此时服务小区频率37900，邻频 38098（共站）、 39050、 38400。当设置为ADAPTIVE时当设置为LoadBalanceNcellscope时当设置为ADAPTIVE时，但同站邻频（38098）的 MlbTargetInd 设置为不允许。结论：当LoadBalanceNcellscope设置为 ADAPTIVE时，优先选择同站邻区。如果同站邻区不存在或者不可用，

18、则选择配置了X2 链路的异站邻区；当LoadBalanceNcellscope设置为all时，同站邻区和配置了X2 链路的异站邻区。当配置A4 后， UE 开始测量3S，如无合适的小区，则删除A4 事件。建议设置： ADAPTIVE，并根据现网情况，将不希望的频点设置为MlbTargetInd 设置为不允许。3.2.3讨论 FreqSelectStrategy设置为 FAIRSTRATEGY(公平选择策略) 或 PRIORITYBASED(根据 MLB频点优先级选择) 的区别两个频点的MLB频点优先级均为7 时38098 优先级改为7，其余邻频的优先级6；结论：当如果FreqSelectStrategy配置为“ PRIORITYBASED(根据 MLB频点优先级选择) ”，在进行异频负载平衡时，按照MlbFreqPriority配置值顺序，从高到低选择最高的优先级，其对应频点（一个或者多个）作为目标频点。建议设置：现网按照FAIRSTRATEGY进行设置，可保证参与负载均衡的各频点负载公平；如场景需要将负载定向平衡至特定频点是可采用PRIORITYBASED设置。3.3负载平衡均衡执行当选择转移连接态UE时，现网采用切换的方式。当选择转移空闲态