杨钰娟

摘 要：文章以LTE中移动性负载均衡MLB相关的专利申请作为分析对象，重点分析全球及中国范围内关于LTE中的重要自优化技术之一——MLB的申请信息、重要申请人、专利布局、分支情况、技术发展状况等信息。

关键词：LTE；MLB；技术分支；重要申请人；核心专利

中图分类号：TN929.5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）19-0010-03

Abstract： This paper takes the patent application related to MLB （mobile load balancing） in LTE as the analysis object， mainly analyzing the application information， the important applicant， the patent layout， the branch situation， the technical development and so on， which is one of the important self-optimization technologies in LTE both in the world and in China.

Keywords： LTE； MLB； technical branch； important applicant； core patent

1 概述

隨着LTE技术的发展，为了满足用户对网络的需求，并尽量地减少人工维护网络的成本，提高网络维护效率，自组织网络SON开始在LTE技术中的被重视。其中，MLB作为SON中的重要技术，其主要解决的就是网络负载均衡的问题，其在LTE网络中的作用非常重要，因为：首先，不同网络系统间需要负载均衡。LTE是在3G网络发展的基础上进一步发展的，这意味着现网中还有很多已有的2G/3G技术的网络存在，不同技术有不同的优势，这时候需要网络能够帮助用户灵活的选择合适的网络进行业务，在某个网络负载较高时，能够由基站或服务器识别出负载不均衡的场景，并自动调节负载。同时，LTE系统内不同频率间基站也需要负载均衡，由于LTE可支持的频段和带宽范围可变，很多运营商组网时都是使用多频混合组网，在同一地区，特别是热点区域，往往都是多频同覆盖，这时候如何避免出现用户都集中在一个频点网络中造成网络拥塞成为了现网中需要解决的重要问题。而MLB正是为解决上述问题而存在的。

本文以LTE MLB的专利申请作为分析对象，重点分析全球范围内关于LTE MLB的申请信息、专利布局、分支情况、技术发展状况等信息。

2 LTE MLB技术原理及分支情况

2.1 LTE MLB技术原理

LTE移动性负载均衡是指eNodeB判断源小区的负载状态，当源小区处于高负载状态时，寻找轻负载的邻区，将UE从高负载的源小区转移到低负载的目标小区，这样协调了系统内或异系统小区之间的负载分布。

2.2 LTE MLB的技术分支

本文对LTE MLB的相关专利申请进行分析，选择的是CNABS中文检索数据库以及VEN检索数据库，并通过查阅相关文献，比如3GPP协议TS36.300第22.4.1节的描述，参考其中对LTE-MLB的功能划分方法，对LTE MLB技术所涉及的技术分支进行分解（详见表1）。

标准化组织将LTE-MLB技术的研究分为三个步骤进行讨论，分别为负载报告、切换、切换参数自调整。其中，负载报告阶段的主要功能是基站之间进行负载信息交互，从协议描述可以看到，针对系统内和系统间的传输信息的接口和内容都是有所区别的。因此，将负载报告阶段总结为负载交互作为第一级分支之一，并将系统内和系统间作为二级分支。进一步地，由于宏微异构网络的兴起，针对宏微小区之间的负载均衡技术也越来越多，因此，将其也加入二级分支中。

标准协议中的第二步命名为切换，其实质是负载均衡的执行，而执行的方法依据其是否修改小区配置参数以及修改的具体参数的类型，分为切换参数配置、小区选择/重选参数配置、邻区配置以及网元直接决策四类，分别作为二级分支。在实际的LTE系统之中，具体执行负载均衡的动作都是切换或小区重选，但是如何具体执行就有多种不同的方法，其中网元直接决策类，就是指不修改任何小区内已有参数配置，主要由基站直接决策切换目标小区和需要切换的终端，并发起切换流程，强制将选中的终端切换到负载轻的小区。而其余三种类型都需要修改小区已有参数配置，这些参数主要涉及切换类、小区选择/重选类，以及邻居配置类。其中，切换类参数主要指与直接的切换测量相关的参数，包括LTE A3-A5等事件的测量启动门限，迟滞，偏置以及小区间CIO，这些参数的变化会直接影响小区边缘用户尽早地测量并切换到邻区。小区选择/重选类参数主要包括小区重选优先级，以及小区广播中用于idle态用户进行小区选择/重选所需的各种门限、迟滞、偏置以及小区间CIO等。邻区配置类参数主要包括小区的邻区列表中的邻区管理，根据邻区负载信息调整邻区列表，或者对每个邻区新增属性参数用于记录邻区的负载信息，其目的都是让用户优先切换/重选到负载轻的邻区。

对于标准协议中的第三步，协议中将其描述为切换/重选参数的修改情况需要发送给目标邻区，并由目标邻区判断其修改是否合适并反馈给原小区，即一个负载均衡参数自调整的协商过程。因此，将该步骤归纳为负载均衡参数调整协商分支。其目的就是避免由于参数调整不合适带来的移动终端在两个小区间乒乓切换或掉话等问题。

图1是该领域中三个一级分支的数量对比图，从图中可以看出，占比最大的专利申请涉及负载均衡执行，比重其次的是负载信息交互。其原因主要在于，负载均衡执行过程中选择目标小区和需要切换的用户终端过程需要考虑诸多因素，会根据用户的需要出现不同的挑选规则和策略，比如PRB利用率、小区用户数、传输QoS负载，以及运营商策略等等因素。而负载信息交互由于涉及接口的设计，并且需要多系统保持一致的格式以方便识别其具体内容，并要减少对接口负载的影响，因此，其申请量也比较多。

3 LTE MLB的专利现状分析

截至本次检索时间截止2017年12月，经过检索式检索与简单人工筛选，最终确定的涉及LTE中的MLB技术的全球专利申请共计308项，其来自13个国家或地区的总计42位申请人。

图2显示了LTE MLB申请量的年度分布图。从图中反映出，在全球范围内，LTE中的MLB技术在最近10年中经历了两次申请的高峰后，目前的申请量已经呈现下降趋势。从2006年开始，3GPP组织开始了LTE相关协议的撰写，自组织网络技术SON开始在3GPP协议TS36.300中出现，并作为一个单独的章节呈现，当年的LTE-MLB相关申请开始进入起步阶段。第一次的申请量高峰出现在2009-2010年，2009年首先由诺基亚西门子网络在3GPP会议TSG-RANWG2#67中提出CR，将MLB加入SON中作为一个重要的SON特性存在，至此，MLB在2009年出现较高的申请量，紧接着，2010年爱立信和NEC在同一个3GPP会议TSG-RANWG2#69中分别提出CR，将MLB中的负载报告步骤内容进行修改，区分系统内和系统间负载报告的不同，并且将MLB负载报告的频度和优先级确定，以减轻其对X2/S1接口的负担影响。但在2011年MLB申请量呈现下降趋势，但在2012年又重新进入一个高峰，其中2013年，由CMCC、爱立信、中兴、三星和华为共同提案，在3GPP会议TSG-RANWG3#81bis中提出修改TS36.413和TS36.4

23中与MLB相关的内容，主要涉及MLB相关的切换流程细节。

4 LTE MLB技术发展历程

根据申请年代对本领域中的重要的专利描绘了整体技术路线图，如图3所示。横轴表示各专利的申请年代，纵轴表示本领域的三个不同分支。

从图中可知，LTE终端直通技术专利申请的发展大致经历了以下三个主要发展阶段：第一阶段（2006年-2008年）为起步期。从技术路线图可知，LTE MLB技术的专利申请可以追溯到2006年，早期的LTE MLB技术发展趋势比较缓慢，这个阶段对该技術的研究还不够成熟，例如在负载均衡执行方面，没有过多的考虑实际现网中负载均衡的需求，主要考虑的是在LTE基站之间交互信息的方式。第二阶段（2009年-2012年）为全面发展阶段。在该阶段，LTE MLB技术中各个阶段的研究都得到了不断的发展，负载交互阶段技术不再仅仅局限于负载信息交互方式，而是提供更多的负载信息的交互内容并进一步扩大可用的交互方式。同时，负载均衡执行技术也不再局限于只是简单的执行切换/重选，而是提供了更多的具体选择切换目标小区以及需要切换的终端的方法和判决标准。第三阶段（2013-至今）为技术成熟稳定阶段，这个阶段申请量明显减少，主要的申请都是针对部分技术细节的修正。

5 结束语

本文详细梳理了LTE MLB的分类和各技术分支的发展情况，有助于审查员全面了解LTE MLB的基本发展态势，对涉及LTE MLB的审查工作有较大帮助。

参考文献：

[1]Nokia Siemens Networks，Adding Mobility Load Balancing （MLB） use case to the SON section，3GPP TSG-RAN WG2 #67，2009，08.

[2]3GPP，Technical Specification Group Radio Access Network； E-UTRA and E-UTRAN； Overall description，3GPP TS 36.300， 2017，09.

[3]Ericsson，Clarification on the usage of the mechanism to transfer IRAT MLB information，3GPP TSG-RAN2 Meeting #69，2010，

02.

[4]NEC，Stage 2 correction of Load Reporting for MLB，3GPP TSG-RAN2 Meeting #69，2010，02.

[5]CMCC， Ericsson， ZTE， Samsung， Huawei，Correction for Load Balancing Related cause value CR for 36413，3GPP TSG-RAN2 Meeting #81bis，2013，10.

[6]CMCC， Ericsson， ZTE， Samsung， Huawei，Correction for Load Balancing Related cause value CR for 36423，3GPP TSG-RAN2 Meeting #81bis，2013，10.