[发明专利]泛在网络中非相邻异构小区之间的负载均衡方法

摘要

本发明公开了一种泛在网络中非相邻异构小区之间的负载均衡方法，主要解决现有技术中当相邻小区负载过重不能接收本小区待转移负载时无法进行负载均衡的问题。其实现步骤是：由无线接入点AP周期性收集本小区、相邻小区和两跳小区的负载信息，根据本小区归一化负载是否超过负载均衡启动门限判断是否进行负载均衡；根据相邻小区和两跳小区的负载信息判断向相邻小区转移负载还是向两跳小区转移负载；选择切换对象，根据切换对象的切换代价最小选择最佳负载转移小区；指示切换对象切换到相应小区中完成负载均衡。本发明实现了非相邻异构小区之间的负载均衡，扩大了负载均衡的范围，提高了网络性能和资源利用率，可用于异构通信环境中的资源优化。

主权项

1.一种泛在网络中非相邻异构小区之间的负载均衡方法，包括如下步骤：（1）负载信息收集：每个小区的无线接入点AP周期性地收集负载信息，并更新负载信息列表，所述负载信息包括：本小区i的当前负载Li、容量Ci、本小区i与相邻小区j的重叠区域用户负载OLij、与本小区i相邻的小区j的识别码IDj、当前负载Lj、容量Cj、本小区i的两跳小区k的识别码IDk、当前负载Lk、容量Ck和两跳小区k与相邻小区j的重叠区域用户负载OLjk，所述负载信息列表包括：本小区负载信息列表，相邻小区负载信息列表和两跳小区负载信息列表；（2）设置负载均衡启动门限Th，比较本小区归一化负载Ti与负载均衡启动门限Th的大小，若归一化负载大于负载均衡启动门限，即：Ti＞Th，执行步骤（3）；否则，返回步骤（1），等待负载信息更新，其中，本小区归一化负载Ti是本小区的当前负载Li与容量Ci之比，即：Ti＝Li/Ci；（3）设置小区最大可接收负载门限Tl，判断是否向相邻小区转移负载：搜索满足min{(Cj*Tl-Lj),OLij≥(Ci*Th-Li)的相邻小区j的集合L，若集合L不为空，则判断可以向相邻小区转移负载，执行步骤（5a）；否则，执行步骤（4）；（4）判断是否向两跳小区转移负载：搜索满足min{(Ck*Tl-Lk),OLij,OLjk}≥(Ci*Th-Li)的两跳小区k的集合T，若集合T不为空，则判断可以向两跳小区转移负载，执行步骤（5b）；否则，返回步骤（1），等待负载信息更新；（5）选择切换对象：（5a）在本小区与相邻小区的重叠区域内选择用户负载之和等于本小区待转移负载的用户作为切换对象，执行步骤（6a）；（5b）在相邻小区与两跳小区的重叠区域内选择负载之和等于本小区待转移负载的用户作为第一步切换的切换对象，在本小区与相邻小区的重叠区域内选择负载之和等于本小区待转移负载的用户作为第二步切换的切换对象，执行步骤（6b）；（6）计算切换代价，选择最佳负载转移小区：（6a）无线接入点AP按下式计算切换至满足条件的相邻小区的切换代价Pj：Pj=Σu=1n((1-Sju)+Dju)+Tj,]]>其中，Sju表示用户u切换至小区j可获得的平均信噪比增益，它是用户u切换至小区j可获得的信噪比SNRau与用户切换信噪比门限SNRt之差的归一化值，即：Sju＝(SNRau-SNRt)/SNRt；Dju表示用户u切换至小区j的时延代价，它是用户u切换至小区j的切换时延Du与时延门限Dt的归一化值，即：Dju＝(Du-Dt)/Dt；（6b）选择切换代价Pj最小的相邻小区作为最佳负载转移小区，执行步骤（7a）；（6c）无线接入点AP按下式计算两步切换至满足条件的两跳小区的切换代价Pjk：Pjk=Σu1=1m((1-Sju1)+Dju1+Tj)+Σu2=1n((1-Sku2)+Dku2)+Tk),]]>其中，Sju1表示用户u1切换至小区j可获得的平均信噪比增益，它是用户u1切换至小区j可获得的信噪比SNRau1与用户切换信噪比门限SNRt之差的归一化值，即：Sju1＝(SNRau1-SNRt)/SNRt；Dju1表示用户u1切换至小区j的时延代价，它是用户u1切换至小区j的切换时延Du1与时延门限Dt的归一化值，Dju1＝(Du1-Dt)/Dt；Sku2表示用户u2切换至小区k可获得的平均信噪比增益，它是用户u2切换至小区k可获得的信噪比与用户切换信噪比门限SNR之差的归一化值，即：Dku2表示用户u2切换至小区k的时延代价，它是用户u2切换至小区k的切换时延Du2与时延门限Dt的归一化值，即：Dku2＝(Du2-Dt)/Dt；（6d）选择切换代价Pjk最小的两跳小区作为最佳负载转移小区，执行步骤（7b）；（7）执行切换：（7a）所选最佳负载转移小区中的切换对象在本小区无线接入点的指示下切换到最佳负载转移小区；（7b）两步切换完成负载转移：（7b1）第一步切换：本小区无线接入点AP向相邻小区无线接入点AP发送执行切换信息，要求相邻小区无线接入点AP向所选最佳负载转移小区与相邻小区之间的切换对象发送切换指示；该切换对象根据相邻小区无线接入点AP发送的切换指示切换到所选最佳负载转移小区；切换完成后相邻小区无线接入点AP向本小区无线接入点AP回复切换完成信息；（7b2）第二步切换：收到邻小区的切换完成信息后，本小区无线接入点AP向本小区与相邻小区之间的切换对象发送切换指示，该切换对象根据收到的切换指示切换到相邻小区。