[發明專利]集中式負載均衡方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 201310305794.8
• 申請日: 2013-07-19
• 公開（公告）號: CN104301938A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 盧楠;劉鋼庭;張峰;何堅安
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團公司
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W48/06;H04W84/12
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

技術領域

本發明涉及接入控制器（AC）-無線終端（WTP）架構領域，特別涉及一種基于AC-WTP架構的集中式負載均衡方法、系統及裝置。

背景技術

當前IEEE802.11標準并沒有對無線網絡的負載均衡方面做出描述和規定，使得無線網絡中的負載分配具有很大的自主性和獨立性。無線網絡中負載的不均衡會造成網絡中資源的浪費，從而使得網絡吞吐量和服務質量降低，還會造成無線網絡的彈性變差。在大規模部署無線局域網時，隨著無線終端（WTP），也就是瘦接入點（AP）數量的不斷增加，這些弊端顯得更加尖銳和突出。負載均衡的目的就是為了使整個無線局域網更加穩定和容納更多的用戶設備，提高網絡中WTP負載的公平性，使寶貴的無線局域網絡帶寬得到充分利用以提高無線網絡整體吞吐量。

目前，根據負載均衡機制的實現形式可以將負載均衡方式分為兩種，分別是分布式負載均衡方式和集中式負載均衡方式。

分布式負載均衡方式是由進行負載均衡的各個實體通過信息的交互和協調合作完成負載的感知和負載遷移等功能。分布式負載均衡方式難以掌握全局負載信息，需要交互的信息量比較大。另外，分布式負載均衡方式會增加WTP的負擔及負載開銷，不適合用在使用WTP的無線網絡中。

集中式負載均衡方式是通過一個中央處理器進行負載信息的感知和負載均衡操作，它能極大的降低網絡中WTP的負擔，并且中央服務器可以掌握全局負載信息從而能更加精確地控制無線網絡負載。另外，無線局域網對安全性要求也比較高，由于分布式負載均衡方式中的各個WTP均保存有其他WTP的網絡信息，那么一個WTP的丟失將威脅整個網絡的安全，而集中式負載均衡中所有的負載信息保存在中央服務器上，對中央服務器進行安全防護比較方便，所以更加安全。

集中式負載均衡方式可以具體分為接入式負載均衡方式和切換式負載均衡方式。

接入式負載均衡是通過控制用戶設備的接入實現的。當WTP的負載情況超過閾值后，該WTP就會拒絕新的用戶設備的接入，加入無線網絡的用戶設備只好尋找負載較輕的WTP接入，從而在一定程度上實現負載的均衡。由于接入式負載均衡方式只控制用戶設備的接入過程或切換后的重連接過程，屬于被動的負載均衡方式，負載均衡的調用收斂速度比較慢。極端情況下，沒有新的用戶設備進入網絡，或者所有的WTP都維持當前連接，無線局域網會一直處于非平衡狀態。

切換式負載均衡方式是控制用戶設備的切換以實現負載均衡，切換式負載均衡的特點是反應迅速，一旦出現負載差異，就可以通過切換行為迅速調整，缺點是切換會對WTP造成業務損失，有切換失敗和上層業務中斷的風險。同時，切換式負載均衡方式必須依賴于快速切換才能實現，如果快速切換方式效果差，則負載均衡造成的業務損失會增大。

從上述方案可以看出，目前沒有一種針對無線局域網的負載均衡方法，可以為提高WTP負載分擔的公平性和網絡吞吐量。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種基于AC-WTP架構的集中式負載均衡方法，該方法能夠提高WTP負載分擔的公平性和網絡吞吐量。

本發明還提供一種基于AC-WTP架構的集中式負載均衡系統，該系統能夠提高WTP負載分擔的公平性和網絡吞吐量。

本發明還提供一種基于AC-WTP架構的集中式負載均衡裝置，該裝置能夠提高WTP負載分擔的公平性和網絡吞吐量。

為達到上述目的，本發明實施的技術方案具體是這樣實現的：

一種集中式負載均衡的方法，該方法包括：

接入控制器根據無線局域網中的各個無線終端的負載信息及無線終端數目，確定無線局域網處于非負載平衡狀態時，根據各個無線終端的負載信息分別將各個無線終端劃分為輕載的無線終端、均載的無線終端或超載的無線終端；

接入控制器接收用戶設備接入均載或超載的無線終端的請求時，指示均載或超載的無線終端不允許接入用戶設備，接收用戶設備接入輕載的無線終端的請求時，指示輕載的無線終端允許接入用戶設備；

接入控制器對超載的無線終端接入的部分用戶設備切換，切換到可達且輕載的無線終端上。

所述將各個無線終端劃分為輕載的無線終端、均載的無線終端或超載的無線終端的過程，及所述切換到可達且輕載的無線終端的過程在一個負載均衡周期內進行，且隨著負載均衡周期的更新實時更新。

所述不允許接入或允許接入的過程是根據最近一次負載均衡周期劃分的輕載的無線終端、均載的無線終端或超載的無線終端確定的。

所述確定無線局域網沒有處于負載平衡狀態為：