[发明专利]一种基于意图驱动的均衡通信的负载信息处理方法

权利要求书

1.一种基于意图驱动的均衡通信的负载信息处理方法，其特征在于，所述基于意图驱动的均衡通信的负载信息处理方法包括以下步骤：

第一步，在负载均衡执行周期中，系统获取各用户意图和各小区的网络意图，用户意图表示为用户对各项网络特性的需求，具体为用户对网速、网络延迟的需求，网络意图表示为小区负载均衡触发门限值l_th和动态自适应负载方差阈值V_th；

第二步，系统中各小区检测自身负载状态，并与相邻小区交互信息，各小区将自身负载量l与负载均衡门限l_th进行比较，同时按照负载方差函数计算各小区和邻区的负载量方差V，当某小区l≥l_th且V＞V_th时触发负载均衡过程；

第三步，过载小区为源小区，在源小区的邻区中筛选目标小区，负载量l≤l_th的邻区作为目标小区，并对目标小区按照目标小区物理资源块占用率大小进行优先级排序；

第四步，源小区按照优先级依次选择目标小区，筛选向所选目标小区切换的用户，进行负载转移；

第五步，负载均衡结束判决，当源小区负载量l≤l_th或对所有目标小区都进行了负载转移，则一次负载均衡过程结束，否则返回第四步，按照目标小区优先级选择下一个目标小区进行负载转移；

所述第一步中的动态自适应方差阈值V_th，代表网络对负载均衡的意图，动态自适应方差阈值应随着网络负载的变化而动态变化，在网络整体高负载时阈值降低，在网络整体低负载时阈值升高，表示如下：

V_th＝exp(-αE_l)+C；

其中，E_l是当前小区及其邻区的负载量均值，α控制函数的衰减速度，C是一个正常数，防止V_th衰减到零，造成各个网络负载完全相同，代表了网络对负载不均衡的最大容忍程度，反映网络意图；

所述第二步中的系统中各小区检测自身的负载状态，并与相邻小区交互信息，由每个小区的基站获取当前物理资源块占用率，并根据用户效用函数公式计算小区内每个用户的用户效用，计算用户效用均值为用户平均体验，根据资源利用率和用户平均体验计算得到负载状态，并通过基站间X2接口与其相邻小区的基站进行负载信息的交互；

所述用户效用函数公式表示为：

其中，L_m和L₀分别是用户当前时延和满足用户当前业务能接收最大时延，R_m和R₀分别为用户当前速率和满足用户当前业务所需最小速率，u_i为针对特定网络属性的效用函数，表示如下：

u_i(x,x₀；η_i,σ_i)＝(1/2){tanh[log(x/x₀)-η_i]σ_i+1},i＝1,2,3；

其中，x和x₀分别为网络状态值和用户需求值，η_i和σ_i是为了使函数值域在[0,1]和当x＝x₀时满足u_i＝0.5所设置的阈值参数和放缩参数；

所述第二步中的负载方差函数，表示如下：

其中，l_i是当前小区及其邻区的负载量大小，n是当前小区及其邻区的个数总和；

所述第四步中的筛选向所选目标小区切换的用户具体包括：

(1)选取源小区中可切换到所选目标小区的用户作为可切换用户集合，按照网络效用函数公式计算可切换用户集合中每个用户对网络的效用；

(2)按照负载均衡效用函数公式计算切换用户集合中每个用户的负载均衡效用值，将用户按照负载均衡效用值进行优先级排序，源小区按照优先级依次选择待切换用户；

所述网络效用函数公式表示为：

其中，ue_ho为可切换用户集合中的用户，l_s_ue和l_t_ue分别为该用户对源小区和目标小区的负载量大小，和分别为切换该用户对源小区和目标小区的网络效用函数变化量，表示如下：

ΔU_cell(l_ue)＝U_cell(l-l_ue)-U_cell(l)；

其中，l为小区当前负载量，U_cell为负载量大小对网络的效用函数表示为：

其中，load为负载量大小，L_low和L_high分别为设定的轻负载和重负载的门限值，表示小区处于轻负载状态时，接收越多的用户，资源利用率就越高，效用为1；小区处于重负载状态时，接收用户会对小区网络质量造成负面影响，因此效用为0；当小区处于中负载时，随着负载量增大，小区接收用户获得的效用越低，重负载小区倾向于切换负载量大的用户，以获得更大的效用增益，目标小区倾向于接收负载量小的用户；

所述负载均衡函数公式根据网络意图和用户意图不断调整的自适应动态函数表示为：

其中，cell_s和cell_t分别为源小区和所选目标小区。