任何移動通信系統都有一個可用相關參量的值來表示的系統負荷門限值，LTE也不例外。如果系統實際的負荷值超過了這個負荷門限值，則判定系統處于負荷過載狀態。

　　正常情況下，如果系統進行了恰當的規劃，并且RRM中的接納控制等算法都正常且高效工作，則可以大大降低系統負荷過載的發生的概率。再進一步，如果接納控制完全理想，系統就永遠不會出現負荷過載。

　　1 系統負荷過載發生的場景

　　系統負荷過載發生的場景包括以下幾個方面：

　　接納控制預估不準確  在接納控制過程，用戶會分配無線、傳輸等方面的資源。接納控制功能應該正確評估申請資源的用戶的QoS特性及資源需求，設置較佳的控制門限判決用戶是否能夠接入。但實際網絡中用戶傳輸業務時的信道特性很難準確預估，當出現系統真正調度用戶所需要的資源大于接納預估的資源時，將很容易導致系統負荷過載。

　　鄰區干擾的隨機性  在用戶或業務接入時，在做基于干擾的接納控制時，統計得到的鄰區干擾對于服務小區來說是一個統計平均值。但實際系統中鄰小區的干擾不可能總是恒定，在鄰小區干擾變化非常大的某個時刻，可能導致系統或小區負荷瞬時過載。

　　邊緣用戶功率提升  在下行鏈路，分配給每個UE的發射功率都是基于UE所處位置及對應的信道狀況的，但有的時候大部分UE可能都處于小區邊緣的惡劣信道狀態下，而小區中總的下行發射功率是一定的，因此，對處于小區邊緣惡劣信道條件下的相關UE或業務進行的功率提升，在一定條件下會導致小區負荷過載。

　　業務速率變化  由于系統支持可變速率傳輸，處于基站附近信息狀況良好的用戶如果突然提高傳輸速率，則會瞬時增加對系統資源的使用需求。從空口來看，則需要占用更多的空口資源去調度以滿足業務的OoS要求。如果此時系統空口剩余RB資源不足，將會導致系統負荷過載。

　　切換失敗  在基于覆蓋的切換過程中，由于具有一定OoS要求的UE目標小區資源不夠被拒絕而發生切換失敗，致使UE依然以連接態處于原服務小區，則UE相關業務的QoS要求同樣會導致原小區負荷過載。

　　突發的隨機接入  在小區中，隨機接人信道PRACH的數量是有限的，而UE發起的隨機接入具有突發性和隨機性，并且這些隨機信號對于系統也是有干擾的。所以，當UE突發發起的隨機接入過程的數量瞬時超過了小區內PRACH信道容量，也會因為干擾的增加導致系統負荷過載。

　　2 負荷管理功能引入

　　當系統負荷過載時，如果不采取有效措施降低系統的負荷，會導致系統的性能急劇變差甚至引起系統崩潰。這就自然對RRM功能提出負荷管理的需求，即RRM所定義的負荷管理功能應能使系統迅速且可控的回歸到網絡規劃所定義的目標負荷值。

　　對于負荷管理功能來說，主要實現兩方面的內容：即負荷過載識別和負荷過載解決。其功能組成如圖1所示。

　　3 負荷管理功能分析

　　3．1 負荷過載識別

　　系統一旦準備就緒，隨著UE的接入，就會有相應的負荷，所以負荷過載識別應該是周期性的，伴隨著整個系統的生命周期。

　　負荷過載識別的關鍵是利用什么參量來合理評價系統負荷以及檢測負荷過載的方法。

　　下面簡要分析幾種評估系統負荷的參量及檢測方法。

　　3．1．1 基于eNB系統的硬件資源如CPU，DSP的使用率

　　系統中每接入一個用戶或業務，都要占用一定的CPU，DSP等硬件資源的開銷，所以可以根據CPU，DSP使用率評估系統負荷情況。即設定關于CPU，DSP一定的使用率門限，當檢測到CPU，DSP的使用率超過這個門限時，則判定系統負荷過載。

　　3．1．2 基于干擾和功率

　　LTE和CDMA系統類似，也是一個軟容量系統，在上行體現為干擾受限，在下行體現為發射功率受限，所以可以基于干擾和功率來評估系統的負荷情況。

　　(1)基于發射功率的負荷評估

　　下行的負荷決定于下行總的發射功率Ptotal，則下行負荷因子可以定義為當前總的發射功率Ptotal和系統允許的較大下行發射功率Pmax之比。當實際測得的基于發射功率的負荷因子值高于預定義的門限值時，可判定系統為下行過載。

　　(2)基于干擾的負荷評估

　　系統負荷因子定義為來自本小區和鄰小區的總干擾功率之和與總帶寬干擾之比。假設本小區干擾功率為Iown，其他小區干擾功率為Ioth，背景噪聲為Po，則系統負荷因子可以表示為Iown與Ioth的和與Po，Iown，Ioth三者的和之比。當實際測得的基于干擾的負荷因子值高于預定義的門限值時，可判定系統為上行過載。

　　3．1．3 基于吞吐量

　　從系統中所有業務的吞吐量可以知道當前系統業務量的負荷情況，如果系統吞吐量過高，說明系統處理的負荷過重。吞吐量可從上下行兩個方向評估，上行總的吞吐量為所有業務上行吞吐量之和，下行總的吞吐量為所有業務下行吞吐量之和。根據測量得到的上下行吞吐量值，與系統預定義的吞吐量門限值進行比較，如果在任何一個方向上的吞吐量值高于系統預定義的吞吐量門限值，則認定為系統負荷負載。

　　3．2 負荷過載解決

　　負荷過載解決，就是根據負荷過載識別的結果，確定系統的負載狀況，并根據負載狀況，采取相應措施降低系統的負荷。并在系統處于輕負荷時，采取相應的負荷回復措施。

　　在實際中，可以采取很多種方法使系統從負荷過載的狀態中轉移出來，但無論采用什么類型的負荷過載方法，都涉及到得到用戶負荷操作優先級和負荷處理兩方面內容。

　　3．2．1 得到用戶負荷操作優先級

　　把服務的用戶按照QoS從高到低進行排序，具有高QoS要求的用戶具有較高優先級，而那些對傳輸時延和速率都不敏感的用戶則具有較低的優先級。在衡量用戶的優先級時，把不同的QoS參數，如傳輸速率、傳輸時延等作為輸入，然后根據輸出值的大小對用戶排序，得到在處理系統負荷過載時操作用戶的優先級。

　　3．2．2 負荷處理(包括負荷降低策略和負荷恢復策略)

　　當檢測出系統負荷過載時，需要采取多種方法降低用戶對于系統資源的占用，從而降低系統負荷。當檢測出系統負荷已有效降低，則需要視情況決定是否執行負荷恢復措施。

　　(1)負荷過載處理(降負荷)的方法和措施

　　可考慮將系統的負荷設置兩個過載門限：負荷輕載門限和負荷重載門限。負荷重載門限大于等于負荷輕載門限。當系統中的負荷高于負荷輕載門限時，可以采取一些溫和措施降低小區中的負荷，比如忽略功率提升命令等。如果采取溫和措施后沒有有效降低系統負荷，且系統的負荷高于負荷重載門限，那么，可以采取較為嚴厲的措施來迅速降低系統負荷，比如掉話、接納禁止等。

　　負荷過載處理考慮有以下措施：廣播參數修改、選擇UE或業務強制掉話、限制或降低業務流量、接納拒絕、小區間負荷均衡、調整調度策略、調整小區切換門限、調整小區選擇重選門限、忽略功率提升命令等。

　　(2)負荷處理(負荷恢復)的方法和措施

　　負荷恢復也要設定不同的門限，通過對發生負荷過載的小區進行恢復檢測，把得到的負荷結果與設定的門限值比較，如果低于設定的門限值，則說明系統已消除了本區間的負荷過載。負荷恢復措施也需要考慮根據負荷恢復檢測結果確定負荷恢復等級，并與降負荷措施相對應，采取不同的恢復處理。

　　相對于負荷過載解決，負荷恢復處理有以下措施可以選擇：恢復廣播參數修改、停止選擇UE或業務強制掉話、恢復限制或降低業務流量、恢復接納拒絕、停止小區間負荷均衡、恢復調整調度策略、恢復調整小區切換門限、恢復調整小區選擇重選門限、正常執行功率提升命令等。

　　4 結論

　　負荷管理是移動通信系統必備的功能，是無線資源管理RRM的重要組成部分，它周期性的檢測系統的負荷狀況，并根據負荷狀況劃分負荷等級，根據不同的等級做出相應的決策，提供恰當合理的負荷處理解決方案，盡量使系統保持在正常的負荷水平。負荷管理也是優化網絡質量的重要手段。