无线负载监测与评估

负载监测是对小区各类资源进行检测，如PRB利用率、GBR（Guaranteed Bit Rate，保证比特率）业务QoS满意率以及各类资源受限指示，以此评估小区当前的状态，为准入控制和拥塞控制决策提供重要依据和参考。负载监测通过数据测量，跟踪无线承载的激活、修改和释放情况，估计系统时频资源消耗情况，进而评估系统负载状态。

1.PRB利用率监测

eNodeB通过监测PRB利用率和GBR业务QoS满意率来判断小区负载高低，准入控制和拥塞控制据此决定准入或拒绝GBR业务，或释放低优先级业务。其他资源使用情况由各资源分配算法提供资源受限指示给负载监测。

当UE接收能力有限，或下行信道质量差时导致下行发射功率受限，UE不一定能够使用所有的时频资源。此时若在小区内用户很少，GBR业务QoS满意率就会依据这些UE得出。这样就容易误判，导致下行有很多空闲PRB而新业务无法准入的情况。因此补充进行下行PRB利用率检查。当下行PRB利用率低且发射功率不受限时，直接准入；当下行PRB利用率低且发射功率受限时和当下行PRB利用率高，采用基于QCI的GBR业务满意率来进行准入判决。

通过监测高调度优先级业务的PRB利用率可以了解小区时频资源的使用情况，初步判断系统负载高低情况。高调度优先级业务包含GBR业务以及调度优先级高于GBR业务的其他业务或信令，例如，重传、SRB（Signaling Radio Bearer，信令无线承载）、SR（Schedule Request，调度请求）。PRB利用率计算是由MAC统计完成。

计算所得的PRB利用率分别与上/下行PRB利用率门限DlRbHighThd、DlRbLowThd、UlRbHighThd和UlRbLowThd进行对比，从而判定PRB利用率的高低。如下行方向，PRB利用率若高于下行PRB利用率高门限DlRbHighThd，则表明下行PRB利用率高；低于下行PRB利用率低门限DlRbLowThd，则表明下行PRB利用率低。通过设置高低门限，可以避免乒乓效应。

2.GBR业务QoS满意率监测

GBR业务QoS满意率反映了小区已接入GBR业务的QoS是否得到保证，可作为判断小区负载高低的依据之一。

QCI反映了业务QoS等级，不同QCI有不同的QoS参数，通过协议得出LTE QoS机制中的各种业务特点及其QoS满意度评价标准。

对于下行，是基于QCI对应的逻辑信道的满意率进行评价。

由于上行发送的数据缓存在UE侧，eNodeB不能估计UE侧每个逻辑信道的发送数据缓存，同时为了节省信令资源，减少BSR（Buffer Status Report，缓存状态报告），因此对于上行，采用和下行不同的满意率评价标准：按逻辑信道分组评价满意率。逻辑信道分组定义为一组QoS属性类似的无线承载。

在上下行方向根据QCI计算GBR业务满意率，同时为每个QCI设置不同的准入门限。即QCI之间的差异化准入通过为每个QCI设置不同的准入门限来体现。

（1）下行满意率评价

对于QCI=1承载的VoIP语音，QCI=1业务的满意率为小区内VoIP业务的平均下行满意率，即小区内各VoIP业务的下行满意率之和与小区内VoIP业务总数的比例。

QCI=2～4对应GBR业务，其满意率评价需要考虑数据量和GBR速率，即QCI=x（x=2～4）的所有业务已调度的数据总量占此QCI所有业务需要传输的数据总量的比例。被调度的数据越多，或缓存中的数据量越少，则表明满意率越高。

（2）上行满意率评价

对于QCI=1承载的VoIP语音，QCI=1业务的满意率为小区内VoIP业务的平均上行满意率，即小区内各VoIP业务的上行满意率之和与小区内VoIP业务总数的比例。(www.xing528.com)

上行QCI=2～4的GBR业务按照逻辑信道分组进行满意率的评价。即逻辑信道分组的满意率是由已传输的数据与需要传输的数据进行比较得出，已传输的数据越多，则满意率越高。

QCI=1～4可映射到对应的逻辑信道分组，即若QCI=2～4映射到逻辑信道分组2，则QCI=2～4的满意率都由逻辑信道分组2的满意率表示。

3.资源受限指示

对于准入算法中需要用到的其他资源，负载监测收集资源受限指示并反馈到准入控制，然后进行准入的判断。下面是准入控制算法中收到的一些资源受限指示。

（1）下行功率受限

当eNodeB下行发射功率很高时，易引起功率受限。这种情况不一定代表小区拥塞，因此eNodeB不会直接拒绝准入。eNodeB是否还允许新业务准入还需结合QoS满意率来判断。

功率是否受限的判断可以由调度和功率控制算法决定。当下行功率都被用完，但是下行RB还有剩余（如用户都在小区边缘时候），说明下行功率受限。当下行功率没有被用完，但是下行RB已经没有剩余，说明下行功率不受限（如用户都在小区中心）。功率不受限且RB利用率低则足以说明系统有充足的下行资源。

（2）PUCCH资源受限

PUCCH资源是根据已经接入网络的业务数和QoS需求来进行分配的。一旦PUCCH现有资源不足以分配而又无法获得更多的PUCCH资源，则发出指示给准入控制，不再准入任何业务。

（3）传输层资源受限

传输层（如S1接口可用带宽）资源拥塞时，则根据传输资源是否允许抢占进行相应处理。

（4）小区拥塞指示

系统拥塞指示由拥塞控制发出，指示Uu接口资源（即PRB和下行功率资源）拥塞。拥塞指示有“上行拥塞，下行不拥塞”、“下行拥塞，上行不拥塞”、“上下行同时拥塞”，以及“拥塞解除”四种指示。

若当前请求业务为GBR业务，则根据拥塞指示，只要有上下行任一方向发生拥塞，就不准入GBR业务（新业务或切换业务）。

若当前请求接入的业务为Non-GBR业务，则按Non-GBR业务准入规则进行判断。

若小区开启了抢占开关，则新业务可执行抢占。