[发明专利]一种室内可见光异构网络中的负载均衡方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种室内可见光异构网络中的负载均衡方法及装置。

背景技术

可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统作为5G网络的一种很有前途的室内小小区系统，提供了超过3Gbps的巨大的数据传输速率的潜力，同时满足节能照明的需求。此外，可见光通信充分利用免授权频谱带宽，可以卸载射频(RF)网络的负载，并且显著提高网络容量，无需额外的电磁干扰。

但是，单一的可见光网络存在一些潜在的缺点：

1)由于光为视距传播，在非视距条件下性能差；

2)由于可见光接入节点的覆盖范围较小，终端设备移动时会在可见光小区覆盖范围内频繁切换；

3)由于光的视距传播特性，使得可见光上行信道易受阻挡，导致上行信道通信条件差。

为克服这些缺点，构建了VLC-LTE异构网络，使LTE网络和VLC网络相互补充，以提供可靠低时延的上行信道，并达到高数据服务速率以及无缝连接的目的。

在现有技术中的VLC-LTE异构网络中，在对终端设备进行接入时，是基于最大参考信号接收功率(RSRP)的，但因RSRP受可扩展性、切换开销、以及公平性的限制，不适用于异构网络的负载均衡。因此，提出一个适用于VLC-LTE异构网络的负载均衡的方案是一项亟待研究的关键问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种室内可见光异构网络中的负载均衡方法及装置，用以实现VLC-LTE异构网络中的负载均衡。

为了达到上述目的，本发明实施例公开了一种室内可见光异构网络中的负载均衡方法，所述方法包括以下步骤：

可见光管理单元接收可见光接入节点转发的每个终端设备向可见光接入点发送的接入请求，其中每个终端设备发送的接入请求中携带该终端设备的位置信息，及所述终端设备当前所在的每个可见光接入节点服务下的下行速率；

可见光管理单元针对每个终端设备的接入请求，计算该终端设备相对于每个可见光接入节点的参数值，确定该终端设备待接入的每个可见光接入节点，其中所述终端设备位于至少两个可见光接入节点的覆盖范围内；

可见光管理单元针对每个终端设备，按参数值从大到小的顺序，依次根据每个可见光接入节点自身及与该可见光接入节点相邻的每个可见光接入节点已经接入的终端设备的数量，以及接收到的该终端设备与对应的每个可见光接入节点的参数值，确定该可见光接入节点当前对应的效用值；当效用值大于设定阈值时，通知所述终端设备接入该可见光接入节点。

可选的，所述针对每个终端设备的接入请求，计算该终端设备相对于每个可见光接入节点的参数值包括：

根据确定该终端设备相对于每个可见光接入节点的参数值，其中w_i,j为终端设备i相对于可见光接入节点j的参数值，θ_i,j∈[0,π]为终端设备i的移动方向与终端设备i的位置及该可见光接入节点j所在位置的连线之间的夹角，为终端设备i被可见光接入节点j服务时的下行速率。

可选的，所述根据每个可见光接入节点自身及与该可见光接入节点相邻的每个可见光接入节点已经接入的终端设备的数量，以及接收到的该终端设备与对应的每个可见光接入节点的参数值，确定该可见光接入节点当前对应的效用值包括：

根据确定该可见光接入节点当前对应的效用值，其中P_w(S)为第w个可见光接入节点当前对应的效用值，V_w＝{j∈Ve(w,j)＝1}，V_w为与可见光接入节点w相邻的可见光接入节点的数量，其中所述数量中包括所述可见光接入节点w，f_w为第w个可见光接入节点的负载均衡因子，w_i,w是终端设备i相对于可见光接入节点w的参数值，k_j为V_w中第j个可见光接入节点已经接入的终端设备的数量。

可选的，所述方法还包括：

当终端设备位于至少两个可见光接入节点的覆盖范围内，其该至少两个可见光接入节点当前对应的效用值都小于设定阈值时，向所述终端设备发送接入失败响应信息。

可选的，所述方法还包括：

当所述终端设备只唯一位于一个可见光接入节点的覆盖范围内时，通知所述终端设备接入该唯一一个可见光接入节点；

当所述终端设备未位于可见光接入节点的覆盖范围内时，通知所述终端设备接入LTE网络。