LTEMLB負載均衡功能的介紹

1、移動性負載均衡（MLB）應用場景分析一、槪述隨著LTE用戶數(shù)的快速發(fā)展，部分小區(qū)的用戶數(shù)或PRB利用率已接近容量極限，然后 其他小區(qū)的資源使用率卻很低，如何平衡同覆蓋或存在重疊覆蓋區(qū)域的小區(qū)間的負載是一 個極有意義的課題。移動性負載均衡（Mobility Load Balancing,簡稱為負載均衡MLB） 是指eNodeB判斷小區(qū)的負載狀態(tài)，當小區(qū)處于髙負載狀態(tài)時，將負載髙小區(qū)中部分UE轉 移到負載低的小區(qū)，平衡異頻或異系統(tǒng)之間的負載。二、負載均衡原理介紹移動性負載均衡（Mobility Load Balancing,簡稱為負載均衡MLB）是指eNodeB判 斷小區(qū)的負載狀態(tài)，當小區(qū)處于高負

2、載狀態(tài)時，將負載高小區(qū)中部分UE轉移到負載低的小 區(qū)，平衡異頻或異系統(tǒng)之間的負載。MLB思路負載平衡分為觸發(fā)模式、選擇II標小區(qū)、負載均衡執(zhí)行三個階段。根據(jù)這三個維度可劃 分為以下0種類型:MLB目的分炎分類據(jù)靛發(fā)棋式分靈2. 1觸發(fā)模式負載均衡根據(jù)觸發(fā)模式可以分為空閑態(tài)UE預均衡、同步態(tài)用戶數(shù)負載均衡、PRB利用 率/PRB評估值負載均衡、下行數(shù)傳用戶數(shù)負載均衡等模式，現(xiàn)階段實現(xiàn)主要負載標準為PRB 利用率、同步態(tài)用戶數(shù)、UE預均衡。2.1.1基于PRB利用率的觸發(fā)模式啟動基于PRB利用率的負載均衡后，eNodeB以每秒為周期測量小區(qū)PRB利用率和小區(qū) 同步態(tài)用戶數(shù)。若連續(xù)5秒同時滿足以下條

3、件，則觸發(fā)基于PRB利用率的負載均衡。 小區(qū)某類 PRB 利用率 InterFreqMlbThd +LoadOffet 小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù) MlbMinUeNumThd +MlbMinUeNumOffset對于同一方向，小區(qū)PRB利用率狀態(tài)判決的順序依次為：GBR業(yè)務.Non-GBR業(yè)務、Total業(yè)務。上下行獨立判決，互不影響。負載均衡觸發(fā)類型為判決滿足負載平衡觸發(fā) 條件的PRB利用率類型，負載平衡觸發(fā)方向為判決滿足負載平衡觸發(fā)條件的上行/下行 方向。若連續(xù)5秒滿足以下任一條件，則停止異頻PRB利用率負載均衡。 小區(qū)所有PRB利用率類型VInterFreqMlbThd 小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)V Ml

4、bMinUeNumThd 2.1.2基于同步態(tài)用戶數(shù)的觸發(fā)模式啟動基于同步態(tài)用戶數(shù)的負載均衡后，eNodeB以每秒為周期測量小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)。 若連續(xù)5秒小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)InterFreqMlbUeNumThdMlbUeNumOffset,則觸發(fā)異頻同步 態(tài)用戶數(shù)負載均衡。若連續(xù)5秒小區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)VlnterFreqMlbUeNumThd,則停止異頻同步態(tài)用戶數(shù)負載平 衡。2.2選擇目標小區(qū)觸發(fā)負載均衡后，eNodeB從首個InterFreqLoadEvalPrd周期超時時刻起，從異頻鄰區(qū) 列表中選擇目標小區(qū)列表，執(zhí)行負載均衡動作。如果沒有選擇到滿足條件的鄰區(qū)，則本次負 載均衡不執(zhí)行負載均衡

5、工作。隨后每隔InterFreqLoadEvalPrd周期重復執(zhí)行算法流程，直 至負載均衡停止。2. 2.1確立候選鄰區(qū)首先，eNodeB 根據(jù)參數(shù) MlbAlgoSwitch、Overlaplnd 和 LoadBalanceNCellScope 的配 置情況，在異頻鄰區(qū)列表中按照如下原則篩選負載平衡鄰區(qū)選擇圍。如果異頻鄰區(qū)中存在重疊覆蓋鄰區(qū)（即Overlaplnd配置為“YES （是）”的鄰區(qū)），鄰區(qū)選擇圍如下表所示。Mk 沁盤泌換iff 如果異頻鄰區(qū)中不存在重疊覆蓋鄰區(qū)，鄰區(qū)選擇用如下表所示。初建:dCBadficeftctfSCQDdB |ftasm但sixwFzFldiZ帯盤陽婦滴開關

6、I 總血尺膠范KSW詁幅不魯孑可用，恥剛！S?琲也的異必幅停勾送-i ELbM 心* itiO何時勺迪a JoterFreUvvj心區(qū)醐ft蘋責并 關）輸5人7化迥山駅1心17厲彷甜頒?關）口話極 攻冃掃矩可用&異省極代勾送-32廉？!如衙H壬1 -迤厲EGAiId：心WC紗需開關廠迄員濰1幅和-W板味開鄭瞬在確左鄰區(qū)選擇用后，eNodeB篩選同時滿足如下條件地小區(qū)作為候選鄰區(qū)： 處于激活態(tài)的小區(qū)。 未被列入黑的小區(qū)。 與其鄰區(qū)不存在PCI沖突的小區(qū)。 如果可以獲取到小區(qū)節(jié)能狀態(tài)，則要求為不處于節(jié)能（載頻智能關斷、異系統(tǒng)小區(qū)關斷、 低功耗）狀態(tài)的小區(qū)。 參數(shù)NoHoFlag設置為“PERMIT

7、_HO_ENUM （允許切換）”的小區(qū)。 參數(shù)MlbTargetlnd配置為“ALLOWED （允許）”的鄰頻對應的小區(qū)。2. 2.2負載信息交互如果勾選了參數(shù)MlbAlgoSwitch的InterFreqMlbSwitch （異頻負載均衡開關）選項， 當觸發(fā)負載平衡時啟動負載信息交互，當停止負載平衡時停止負載信息交互。對于站鄰區(qū), 服務小區(qū)從所屬eNodeB直接獲取鄰區(qū)的PRB利用率、同步態(tài)用戶數(shù)、傳輸資源和硬件資源 負載信息，無需通過X2接口交互獲取：對于站間鄰區(qū)，服務小區(qū)所屬eNodeB將對候選鄰區(qū) 中配巻了 X2鏈路的異站鄰區(qū)發(fā)起負載信息交互流程，鄰區(qū)所屬基站按照請求消息指示的交 互周

8、期回復PRB利用率、同步態(tài)用戶數(shù)、傳輸資源和硬件資源負載信息。具體介紹可參考發(fā) 布于2012年3月的R10版本3GPP TS36. 423的8. 3. 6章節(jié)。2. 2.3識別交互鄰區(qū)和盲鄰區(qū)候選鄰區(qū)中，能獲取到英負載信息的小區(qū)即為交互鄰區(qū)。如連續(xù)6個交互周期都沒有收 到某鄰區(qū)回復負載信息，則該小區(qū)將不再為交互鄰區(qū)。候選鄰區(qū)中，不為交互鄰區(qū)的小區(qū)均 為盲鄰區(qū)。以下針對不同MlbAlgoSwitch配置下，eNodeB根據(jù)服務小區(qū)是否發(fā)起負載信息交互、 鄰區(qū)響應負載信息交互情況識別交互鄰區(qū)和盲鄰區(qū)進行說明。 如果勾選了參數(shù)MlbAlgoSwitch的44 InterFreqMlbSwitch （

9、異頻負載均衡開關）選項，eNodeB根據(jù)下表識別交互鄰區(qū)和盲鄰區(qū)。魁等小區(qū)發(fā)乙負餐亡邑交互鄰區(qū)吹氏血豪亡兄立E識茨結樂対于口站爺送色棧笏取繳后!5。對干冃見笄冑卷擺戸口久直姜,交 541E對于球五卅呂的葩鄰左起員好丈互山禾。B東該鄰E支暢田并佰見的列蟲和文互該鄰憶回？番股出魁交互諂東，找后同期文互鄰電B東該鄰區(qū)不支林養(yǎng)佰尾曲diR和丈互、互必孑如專詼尊區(qū)無法識釀置說才債息，玆員忿互済求aE北于逐利&他2帕気的異站區(qū)，不玄交互莎求利干無R2異站滋區(qū)，不酬刮員彭丸互詵乃S也干自自克SE 如果沒有勾選參數(shù)MlbAlgoSwitch的InterFreqMlbSwitch （異頻負載平衡開關）選 項，但

10、勾選了 InterFreqBlindMlbSwitch （肓負載均衡開關）選項，eNodeB根據(jù)卜一表 識別交互鄰區(qū)和盲鄰區(qū)。虞務小區(qū)發(fā)起負載信息交互鄰區(qū)響應負莪信息交互識別結果對于同站鄰區(qū)，不獲取負載信息。不提供負載信息。盲鄰區(qū)對于異站鄰區(qū)，不發(fā)負載交互請求。不能收到負載交互請求，也不會響應。盲鄰區(qū)2. 2.4確立目標小區(qū)列表確怎目標小區(qū)列表時，首先在候選鄰區(qū)中的交互鄰區(qū)和盲鄰區(qū)按照不同條件篩選小 區(qū)：然后，在篩選出來的小區(qū)中根據(jù)FreqSelectStrategy的配置選擇滿足頻點要求的小 區(qū)，形成當前執(zhí)行周期的目標小區(qū)列表。1. 根據(jù)參數(shù)MlbAlgoSwitch配置，對候選鄰區(qū)中的交互

11、鄰區(qū)和盲鄰區(qū)按照不同的條件進 行篩選。交互鄰區(qū)需同時滿足如下條件： PRB利用率、硬件負載和傳輸負載等負載信息無缺失而且為有效值的小區(qū)。 硬件負載為LowLoad或者MediumLoad的小區(qū)。 傳輸負載為LowLoad或者MediumLoad的小區(qū) 與服務小區(qū)歷史切換性能較好（切換成功率髙于98%）的小區(qū)。 當觸發(fā)類型是GBR業(yè)務類型時，服務小區(qū)與鄰區(qū)的GBR業(yè)務PRB利用率差值大于 LoadD辻fThd的小區(qū)；當觸發(fā)類型是Non-GBR業(yè)務類型或Total業(yè)務類型時，服務小 區(qū)與鄰區(qū)的Total業(yè)務PRB利用率差值大于LoadD辻fThd的小區(qū)。 當MlbTriggerMode設置為“PR

12、B_OR_UE_NUMBER （PRB模式或用戶數(shù)模式觸發(fā)）”時，鄰區(qū)InterFreqMlbUeNumThd鄰區(qū)同步態(tài)用戶數(shù)0的小區(qū)。參數(shù) MlbAlgoSwitch 的InterFreqMlbSwitch 選項參數(shù) MlbAlgoSwitch 的u InterFreqBlindMlbSwitch * 選項交互鄰區(qū)肓鄰區(qū)勾選不勾選選擇交互鄰區(qū)不選擇肓鄰區(qū)勾選勾選未被置切換懲罰標識的小區(qū)不勾選勾選不存在交互鄰區(qū)2. 根FreqSelectStrategy的配置情況，確左目標小區(qū)的頻點的條件： 如果FreqSelectStrategy配置為FAIRSTRATEGY （公平選擇策略）S在進行異頻負

13、載平衡時，從所有異頻頻點中隨機選擇一個頻點作為目標小區(qū)的頻點。 如果FreqSelectStrategy配置為PRIORITYBASED （根據(jù)MLB頻點優(yōu)先級選擇）”，在 進行異頻負載平衡時，按照MlbFreqPriority配置值順序,從高到低選擇最髙的優(yōu)先 級，其對應頻點（一個或者多個）作為目標頻點。如果當前周期沒有UE成功轉移至選 擇的頻點，則該頻點將會被懲罰，后續(xù)的2分鐘不允許再作為目標頻點。2. 3負載均衡執(zhí)行2. 3.1 UE 選擇eNodeB在服務小區(qū)選擇同時滿足以下條件的UE進行負載均衡轉移匚 如果 UE 配宜了 SPID, UE 的 SPID 值對應的 InterFreqM

14、lbSwitch 配置為 “TRUE（是）”。 UE不處于CA狀態(tài)。UE的PRB利用率同時滿足以下條件：對于本次負載平衡觸發(fā)方向上，當觸發(fā)類型是GBR業(yè)務類型時，UE的GBR業(yè)務的PRB利用率MlbUeSelectPrbThd；當觸發(fā)類型是Non-GBR業(yè)務類型 或Total業(yè)務類型時，UE的Non-GBR業(yè)務的PBR利用率 MlbUeSelectPrbThdo對于本次負載平衡觸發(fā)方向上，當觸發(fā)類型是GBR業(yè)務類型時，所有轉移出的UE的GBR業(yè)務的PRB利用率總和處于一個上限以下：當觸發(fā)類型是Non- GBR 業(yè)務類型或Total業(yè)務類型時，所有轉移出的UE的Non-GBR業(yè)務的PRB 利用率

15、總和處于一個上限以下。以上兩個上限均由本區(qū)和鄰區(qū)的PRB利用 率、本區(qū)和鄰區(qū)的RB資源數(shù)以及參數(shù)InterFreqMlbThd. LoadDiffThd. LoadOffset 和 LoadTransferFactor 決定。對于非本次負載平衡觸發(fā)方向上，當觸發(fā)類型是GBR業(yè)務類型時，UE的GBR業(yè)務的PRB利用率WMlbUeSelectPrbThd：當觸發(fā)類型是Non-GBR業(yè)務類型 或Total業(yè)務類型時，UE的Non-GBR業(yè)務的PRB利用率W MlbUeSelectPrbThdoUE不處于懲罰狀態(tài)。每InterFreqLoadEvalPrd周期轉移的最大UE個數(shù)不能超過MlbMaxUe

16、Num。如果本次負 載平衡中服務小區(qū)所有UE都不滿足條件，則不執(zhí)行本次負載平衡動作。2. 3.2負載轉移根據(jù)參數(shù)MlbHoMode配程和UE能力信息，eNodeB通過基于測量的切換、盲切換、基于測 量的重左向或盲重立向將選擇的UE轉移到目標小區(qū)?；跍y量的切換如果UE支持測量目標小區(qū)的頻點，則eNodeB下發(fā)測量控制讓苴執(zhí)行EventA4異頻測量, 同時啟動3秒左時器。在左時器超時前，根據(jù)UE上報的測量結果，指示滿足條件的UE啟 動切換。切換目標為目標鄰區(qū)列表中UE測量到滿足EventA4 | J限且信號最強的鄰區(qū)。左時 器超時后，對UE下發(fā)刪除EventA4測量控制。2. 3.3目標小區(qū)接納

17、判斷當收到的切換請求消息攜帶的負載平衡切換原因為Reduce load in serving cell 時，目標小區(qū)不做接納判斷，按照正常切換流程處理。當收到的切換請求消息攜帶的負載平衡切換原因為Resource Optimisation Handover 時，如果目標小區(qū)PRB利用率處于潛在高載狀態(tài)或者負載平衡觸發(fā)狀態(tài)，則目標小區(qū)回復 切換拒絕響應消息HANDOVER PREPARATION FAILURE,否則按照正常切換流程處理。三、相關信令分析3. 1負載消息交互信令B叭48- rt$ourc$U!u$UpM& pcc*4occnE$申 SEQUENCE5 SCQUEMCE6 SEQU

18、EHCEW 0x20(32) 00000000.00100000 oibcaiitr tpncxed) 01B value白SEQUENCE或譏 33) 00000000,00100001omcaMy 一 I9noce(l) 6fi value-& cellMeasure mentResum-ltern&celHDpLWdenttr Ox64FOOO1,0000 OOWWOOeUTFWlcelllnMer -IWOOOWCWOI11101110M)001CWe 10000000.00011110J1100000.1 CM* & hAVoadinaicatoc碳件資源員荷SI傳輸資源負荷PRB利

19、用率xw/toaaodKtor lowtogO)g.oI ulW/loanoator iowtoa(X0)*000&sinn.Loaomac3tocXS1 TMLLoaOlndctor lowLoadCO) 00.0uLS1 TTILLoadindcafoc lowtoadfO)曰cadKiResoufceSiatusXC8R*RR8aflt ftrtXO)-0000.000* 0m0 Freqselectstrategy （轉移同步態(tài)用戶）、IdleUeSelFreqScope （轉移空閑態(tài)用戶）;3. 2.1討論是否設置存在重疊覆蓋鄰區(qū)“erbplnd小區(qū)（即將相關鄰區(qū)配置為Overlap

20、lnd）的區(qū)別:3. 2. 2討論將LoadBalanceNcellscope設置為ADAPTIVE（自適應選擇負載均衡鄰區(qū)）或ALL （全部鄰區(qū)）的區(qū)別：此時服務小區(qū)頻率37900,鄰頻38098 （共站）、39050. 38400。當設置為ADAPTIVE時當設宜為LoadBalanceNcellscope時pre 5e&2eAaienna?o: cl: FALSE nfilteLLCcofla：01|O1|allo*zd6esB&dwxdt.h:nbvflflC 15) peswncaAncansAPorxX： FALSE neigbCelLConfig：0LI01l=：tFr：ciB0

21、 (15 rwportC=nficrTcJaifcdlitoffs*crr*q:dBO (15st BeFortCccin.gTcWtod reporxCcnllgld: Cl retrrC-:nfij xPXcCo&flQE7：3A criooerripe wat vwntld even 山 al-ThresholdrcportCoaflaid:0x7 (7| reporcCoofig raportOoaf xgEQTRA g 芳 El ewat ewatld eveatMchrc9Md-95Wi0ic3 (W|hyace:e91oi0x2 2)llxe壯！Q0er：BdW4O ill)cn

22、Wioaaxicy!0|XAxKport.CIla:0x4 |4|rportlntrv40 L|cnr2h21d-MRP:0xS4 hy3trxur:0x2 21 ciMTaTri99x：Tji44O reperoSuflatly: sareAalrigae rtmanticy 10)TaxRepcrtCells:0x4 (41reportInrcrvaLir240 當設宜為ADAPTIVE時，但同站鄰頻（38098）的MIbTargetlnd設置為不允許。Fseq:0x9BSa (39050)illovd&fea8Bdn(Kd.dxh:rrivl00 5)preaenc iXr.z tcna

23、Fcr1： 1: FkLSE nelat/Cenconfig：01off8ec?ri：dB0 (151 RepcrcContlgToAiMNod reporzCcnfuld: 0x7 匕ynte=3：s:0x2 |2tiBaToTrlgar:ita5fl rcporcQuantixy:a.irraXjTrlggfirQaantlcy (0) axRepozzCells:0x4 (4 rcporc*ntcrval：frd240 (1)1 咖 M.23WW01UBMSIUg.MS*ecxSe5WKCor*tcrKcji3nComoieceMSIKCHeNcdeB-MS如巾llsOhlLtil14&

24、2S8116MUug.：4ML45MWWMKocM MTP曲泗加：46W7M$1ULd17QM2.133X46M3731MSIULQ .M$ -cNwfeBMexrcmctftprt17r：.4,M4沖“78MSIeNoded “MS,UiiUUi-J45ZiL515-MU-LUd-tdourtrctfcKfUftPQ.SSA4 5 件應膽刖謹 uowN!i：，P：:Edr - - SJ555i5- -r - 3.- 一&匚斤樂3(X&r云fc隔&S商玄而b云一3S |事伴MSIPHjUflkJlOD,-140917349MU-K31門如$2.偵346卻 271MSIoi-a.fcRCCorv

25、tccR*NcdceMeow nctftcpnL71；Mw4!cNcd?0Merz ew 氓 wor;燈22曲形7452779M$1UldM$r?cdf6MetxrrmrrtfttpQrx結論：當LoadBalanceNcellscope設置為ADAPTIVE時，優(yōu)先選擇同站鄰區(qū)。如果同站鄰區(qū) 不存在或者不可用，則選擇配置了 X2鏈路的異站鄰區(qū)；當LoadBalanceNcellscope設置為 all時，同站鄰區(qū)和配置了 X2鏈路的異站鄰區(qū)。當配置A4后，UE開始測量3S,如無合適 的小區(qū)，則刪除A4事件。建議設置：ADAPTIVE,并根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況，將不希望的頻點設置為MlbTargetln

26、d設置為不允 許。3. 2. 3 討論 FreqSelectStrategv 設置為 FAIRSTRATEGY（公平選擇策略）或PRIORITYBASED （根據(jù)MLB頻點優(yōu)先級選擇）的區(qū)別兩個頻點的MLB頻點優(yōu)先級均為7時38098優(yōu)先級改為7,其余鄰頻的優(yōu)先級6；sCt： cc X d: OxS BeasCtojecc ea9CtojeccE07RAoarrierFre(iOxS8ea (3$06O 5) preaancaAnCannaPortl:7AL2S nelghCellConfigi01(OilofferTreqidBG Me&aObjeccTAddMolea9ObeocIdiOx

27、3 S3aaaCtsjcCallc*edMsBtrzLwidtbiriwlOO i5i F?xncAatAazrti:TXL2 neighCellCcnfigiOl1011cf；trrq:d&D FseCrcCoafl2tcM allovmcSaa3arxxldt;h:silwlOO S) PKesenceAncennaPorxli FALSEnclgtiCe 1 ICoaf : 01 (Oil offeuFreqidBO mxahcM七魁 101 趺 hyxegloig cUMToTrtggar:u640 xtpoxiu&ixxcy; jaxeAjIriexcity AF3rtrll：ax4

28、 4| i：ejiTltiterviliM24O 結論：當如果FreqSelectStrategy配置為“PRIORITYBASED（根據(jù)MLB頻點優(yōu)先級選擇）S 在進行異頻負載平衡時，按照MlbFreqPriority配置值順序，從高到低選擇最高的優(yōu)先 級，英對應頻點（一個或者多個）作為目標頻點。建議設置：現(xiàn)網(wǎng)按照FAIRSTRATEGY進行設置，可保證參與負載均衡的各頻點負載公平;如場景需要將負載定向平衡至特定頻點是可采用PRIORITYBASED設置。3.3負載平衡均衡執(zhí)行當選擇轉移連接態(tài)UE時，現(xiàn)網(wǎng)采用切換的方式。17:14:20-419171441250MSIUl-DCCHM$-eN

29、o.17:1404$171442016MSIDt-DCCHeNodeB 17:14:2061171442605MSIUl-DCCHMS-eNo.17:14:20.501171443917MSIDLDCCHeNodeB- 17:14:20.515171444H1MSIUL-DCCMMS-eNo.17:140.531171444898MSIDt-DCCHeZodeB 17:140.535171445044MSIUl-DCCHMS eNo 一17:14:20.559171445811MSIBCCHBCHeNodeB17:14：20-58J171446610MSIBCCHDL-eNodeB- L7:1

30、40.706171450643MSIUl-DCCHMS-eNo.17:14:20-838171454959MSIPCCH. eNodeB- VL-UUQ.M171402179 MSI17:14:19-234 171402410 MSIm B2&從華件 RRCConrectionReconfigufatMon一 切検命令MS eNo- RRCConrectiomRecon figu raticnC 卞Measu/cfrwitRepcrtRR-CConfiectionRecon figu r ationC omplete RRCCnrenReectinReconRRCConcctionRecon

31、figu ratnC ompletc Masterlnformatio-nBlockSystemlnformdtioBiockT ypc Meowremwtcpcrt meaaResulus iieCoimEC：icnRec2!ifi?uiaciO!i-iPmea3ldl: 0x7 (7) mea3Re3uirPCellrsrpRcsulc:0x42 66) r3rQRe3UlC：0X13 (19) mcQaRcsultWeighCcllanzfailiuyCroiIafD measResultListECJTRA MeasResultEUTRAMigecFty3CellId!9i9f (15

32、9) zieasF.csulcrsrpResulz:0x41 65)MeasResulcEUTPAphy3CeLlld:0xal radioReszurConfioZoEKL racJi-SoDfigEedicdtei ladizSeaoiirceCciifigDedid sscuri;):a:igEOTime/SourceEventInformation17:1:41.428MSIEventAl17:15:41.429MSIEventAl17:14:20.419MSIEventA417:14:20.443MSIInterF reqHOAttemptTCellID:L59：TargetEARFCN:3&098i04:ms50017:14:20.447MSIInterF reqHOSu c當選擇轉