[發明專利]一種基于未來負載預測的自適應負載均衡方法

有效

• 申請號: 201410091044.X
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN103889001B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 潘甦;張磊;曹跑跑
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W28/08
• 分類號: H04W28/08;H04W48/20
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于未來負載預測的自適應負載均衡方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1：對負載進行統一定義；

(1)對不同的無線異構網絡接入技術進行分析，對于跨系統的負載均衡方案，必須要有一個具有相同意義的負載參量；

(2)一個基站的總資源表示為一秒內在基站上能夠傳送的數據符號的總數；負載定義為單位時間內，節點正在傳輸的符號數；

步驟2：編寫計算某個網絡當前負載的方法；

(1)將業務分為3類：語音業務、數據業務、流媒體業務；不同的業務其數據速率不同；

(2)對于某個網絡的負載Load＝load1+load2+load3，其中，load1為所有語音業務的負載，load2為所有數據業務的負載，load3為所有流媒體業務的負載；

(3)根據實際負載狀況，網絡將處于輕載、平衡、重載和過載這四個狀態空間之一；

步驟3：轉移概率函數的定義；

(1)網絡負載下一時刻處于哪個狀態的概率只與前一時刻狀態有關，負載處于某個狀態的概率，這個隨機過程滿足連續時間馬爾科夫鏈；通過網絡在單位時間內，負載的變化，即：增加的負載減去減少的負載，來確定轉移概率,而負載的變化又由該網絡在單位時間內不同業務用戶數的變化來計算；

(2)確定呼叫的到達和離去所服從的分布模型，劃分各種狀態的限制門限，然后計算狀態轉移概率；

步驟4：計算每個網絡當前的負載效益值；

定義了負載效益值，每個網絡根據上一時刻負載效益值，以及此時網絡負載處于輕載、平衡、重載、過載的概率，計算出該時刻此網絡的負載效益值，從而預測節點負載狀態；節點的負載效益值如下式所示：

Eti+1(Nj)=Pi+1,4×Pi+1,3×Eti(Nj)Pi+1,1×Pi+1,2]]>

其中，為j網絡在t_i時刻負載效益值，P_i+1,1、P_i+1,2、P_i+1,3、P_i+1,4為節點在t_i+1時刻分別處于狀態1、2、3、4的概率，其中狀態1、2、3、4分別為輕載、平衡、重載和過載，Nj表示每個網絡節點；

步驟5：自適應接入控制策略；

(1)每個網絡節點每隔一個時間周期檢查自己節點上的負載，若該節點上的負載超過觸發門限Thd0，則觸發上述自適應負載均衡方法；對該節點下一時刻的負載狀態進行概率預測；

(2)當有新的呼叫或者有切換請求時，若有兩個或兩個以上的網絡滿足基本的RSS接入條件，則接入控制會選擇負載效益值最小的網絡作為目標小區，即

Opt-F:MinF=Min∀j∈xEti+1(Nj)]]>

其中，為j網絡在t_i+1時刻負載效益值，x為所有網絡節點的集合；

(3)當某些節點未來長時間處于輕載或平衡狀態時，就自適應提高觸發門限，從而不用一直執行負載均衡的方法。