[发明专利]在混合网络中实现载荷均衡的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种在混合网络中实现网络载荷均衡的方法和装置。特别 是，通过动态调整网络覆盖范围来实现载荷均衡的方法和装置，该方法和 装置利用网络间的交互载荷，业务服务质量(QoS：QualityofService) 等信息，通过动态地调整彼此的网络覆盖范围来改变用户的接入状况，从 而实现不同网络间的载荷均衡，减少由于个别网络拥塞而造成整个网络的 性能下降，使整个混合网络的资源得到更好的利用。

背景技术

随着通信业务种类的多样化及其在不同场景下的广泛应用，现有的无 线通信网络已不再是单一的蜂窝网，而是集合了多种网络的混合网。从网 络的覆盖范围来看，包括支持实时语音通信和低速数据业务的广域网，支 持宽带数据通信的局域网，以及提供家庭个人小范围互联互通的个域网 等。其中，可以通过不同的技术来实现每种网络。例如，广域网可以是现 有第二代通信的GSM网络，也可以是第三代通信的WCDMA，CDMA2000，或 者TD-SCDMA。这种多种网络的共存有助于为不同业务提供不同的服务质量 (QoS)保证，不仅能够满足高速移动用户的通信要求，也为准静态用户 对无线互联网进行实时高速接入，在用户间实时传输多媒体业务等提供了 可能。

在多种网络共存的架构下，由于每个网络可能是单独运营的，因此存 在着网络间出现业务不均衡的可能。就是说，一些网络的载荷较重，而另 一些网络却处在资源闲置状态，从而在业务载荷较重的网络中造成诸如吞 吐量，时延，丢包率，呼叫接入概率等之类的服务质量下降。例如，在日 本运营商DoCoMo提供的WCDMA蜂窝网和无线局域网(WLAN)的混合网络 中，由于WLAN价格较为便宜，如果大多数用户倾向于选择WLAN，则可能 会造成WLAN的拥塞，并且得不到满意的服务。同样，如果用户更注重通 信质量，或者不在WLAN的覆盖范围内，那么不论话音或者是数据业务都 通过WCDMA系统来传输，这也会带来WCDMA网络的过载，造成呼叫接入概 率的下降。因此，需要一种能使网络间的业务近似均衡的方式，以便通过 改变每个网络中的业务载荷来间接地实现网络资源的共享，使混合网络的 整体资源得以更好的利用。

现有技术中主要是通过基于网络内或网络间的载荷均衡这两种方式 在网络之间实现载荷均衡。一方面，网络内的载荷均衡是在同一网络的不 同网络单元之间内进行的。例如，在WCDMA网络的不同小区或扇区之间， 在WLAN的不同基本业务组(BSS，BasicServiceSet)之间进行载荷均 衡。由于同一网络内的网络单元采用相同的协议规范，因此可以方便地在 他们之间交互信息或者通过他们所连接的集中式控制单元，例如WCDMA网 络中各基站(BS，BaseStation)所连接的无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)，来实现网络内的载荷均衡。

另一方面，网络间的载荷均衡是指在不同网络之间对载荷进行调整。 由于网络的各异性，很难在网络侧实现他们之间的信息共享以及集中的载 荷分配。因此现有的网络间载荷均衡技术主要是在用户侧完成。这些技术 包括网络选择方法，路由协议等。在网络侧的解决方案典型的有呼叫控制 等。

网络选择是指处在多个网络覆盖范围内的终端按照某种算法选择一 个特定的网络接入，通过选择载荷较轻的网络接入可以减少因系统过载、 阻塞等带来的性能损失。OyaYilmaz等人于2005年发表的题为“Access SelectioninWCDMAandWLANMulti-AccessNetworks”的文章(对比 文献1)揭示了这种方法。但是这种方法只适用于有多个网络可供用户选 择的前提下才能实现。就是说，该方法受到了网络覆盖范围的限制。在用 户只有一个备选网络的情况下，网络选择就不能实现网络间的载荷均衡。 另外，如何公平地衡量不同网络的负载以及可用容量也是在设计算法时必 需考虑的问题。