[發(fā)明專利]針對(duì)SVC視頻業(yè)務(wù)和移動(dòng)速度的負(fù)載均衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410211065.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN103974333B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紅艷;彭勃;李建東;朱凌;馬英紅;劉勤;黃鵬宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W28/08
• 分類號(hào): H04W28/08;H04W36/14;H04W36/22;H04W76/00;H04L29/06
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,朱紅星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及蜂窩網(wǎng)負(fù)載均衡的方法，可用于對(duì)進(jìn)行大量視頻業(yè)務(wù)下載的蜂窩網(wǎng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

背景技術(shù)

未來的通信網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)多種接入技術(shù)共存、相互補(bǔ)充的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，同一區(qū)域會(huì)被多種類型的網(wǎng)絡(luò)重疊覆蓋。同時(shí)，多模終端的出現(xiàn)，促使單個(gè)終端設(shè)備能夠同時(shí)與多種網(wǎng)絡(luò)建立連接，并行地傳輸數(shù)據(jù)。

目前，隨著智能多模終端的日益普及和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的飛速發(fā)展，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆炸式增長，特別是高清視頻業(yè)務(wù)的出現(xiàn)大大增加了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載壓力，致使蜂窩網(wǎng)絡(luò)有限的資源無法支撐大量用戶的多媒體應(yīng)用需求。為了保證用戶的業(yè)務(wù)體驗(yàn)，滿足用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，可采用多路徑傳輸機(jī)制實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的負(fù)載均衡。有效的負(fù)載均衡是改善網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的重要途徑，可用于緩解或解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中資源分布不均的問題，從而提升系統(tǒng)的容量和服務(wù)質(zhì)量，提高日益緊張的無線資源利用率。無線局域網(wǎng)WLAN以其技術(shù)體制簡單、接入靈活、成本低、建網(wǎng)和維護(hù)容易受到運(yùn)營商的青睞，面對(duì)海量的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，WLAN成為分流蜂窩網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的重要手段。

高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)H.264可伸縮視頻編碼SVC將視頻信息按照重要性分解，利用可伸縮視頻編碼SVC數(shù)據(jù)流的分層結(jié)構(gòu)，將其中的基本層和增強(qiáng)層抽取為多個(gè)子數(shù)據(jù)流，并保持基本層子數(shù)據(jù)流能夠獨(dú)立解碼，在接收端將接收到的子數(shù)據(jù)流重組成可解碼的可伸縮視頻編碼SVC數(shù)據(jù)流，可伸縮視頻編碼SVC允許一次壓縮后的視頻能以不同的碼率、幀率、空間分辨率和視頻質(zhì)量解碼。

上海交通大學(xué)無錫研究院的專利申請(qǐng)文件“一種基于負(fù)載均衡和Qos的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換方法”(公開號(hào)CN103648129A，申請(qǐng)?zhí)?01310647234.0，申請(qǐng)日2013.12.04)公開了一種針對(duì)WiFi、UMTS異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下負(fù)載均衡的方法，該方法綜合考慮用戶業(yè)務(wù)模型，通過將網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的Qos指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的負(fù)載情況，給出一個(gè)綜合評(píng)分，根據(jù)綜合評(píng)分和業(yè)務(wù)情況進(jìn)行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的業(yè)務(wù)切換，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的負(fù)載均衡，保證了系統(tǒng)層面的高吞吐率和穩(wěn)定性。

該方法的存在的不足是，在切換過程中將用戶的業(yè)務(wù)全部進(jìn)行垂直切換，由于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間差異，通過傳統(tǒng)的切換控制來進(jìn)行負(fù)載均衡，容易造成切換失敗或切換時(shí)延過大，導(dǎo)致單業(yè)務(wù)的傳輸中斷或數(shù)據(jù)分組的丟失，破壞單業(yè)務(wù)的完整性、實(shí)時(shí)性，浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，影響用戶體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種針對(duì)SVC視頻業(yè)務(wù)和移動(dòng)速度的負(fù)載均衡，以解決切換過程中多路徑傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)中斷問題，進(jìn)而保證單業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性和完整性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括以下步驟：

(1)蜂窩網(wǎng)基站判斷小區(qū)的負(fù)載狀態(tài)：

蜂窩網(wǎng)基站周期性檢測(cè)小區(qū)的物理資源塊使用率，如果物理資源塊使用率小于80％，則判定該小區(qū)處于低負(fù)載狀態(tài)，執(zhí)行步驟(7)；否則，判定該小區(qū)處于高負(fù)載狀態(tài)，執(zhí)行步驟(2)；

(2)選擇待切換終端：

蜂窩網(wǎng)基站檢測(cè)并選中正在進(jìn)行視頻流媒體業(yè)務(wù)下載的多模終端，所選中終端上報(bào)其移動(dòng)速度，基站按照移動(dòng)速度由低到高次序排列其中為速度門限值，對(duì)于移動(dòng)速度在以下的終端UE₁,UE₂,……,UE_N，基站得到一個(gè)待切換終端列表，將這些終端標(biāo)記為能實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的待切換終端；

(3)確定切換終端及目標(biāo)接入網(wǎng)：

若待切換終端列表非空，將其中首個(gè)終端作為進(jìn)行負(fù)載均衡的切換終端，選擇后將該終端從待切換終端列表中刪除，所選中的終端根據(jù)接收到的無線接入點(diǎn)AP廣播消息確定目標(biāo)無線接入點(diǎn)AP，執(zhí)行步驟(4)；

若待切換終端列表為空，則執(zhí)行步驟(7)；

(4)業(yè)務(wù)切換請(qǐng)求判斷：

4a)基站向該目標(biāo)無線接入點(diǎn)AP發(fā)送切換請(qǐng)求消息；

4b)判斷目標(biāo)接入點(diǎn)AP是否允許業(yè)務(wù)切換：若目標(biāo)無線接入點(diǎn)AP可承載的速率大于等于待切換終端的當(dāng)前業(yè)務(wù)傳輸速率，則執(zhí)行4c)；否則，執(zhí)行4d)；

4c)目標(biāo)無線接入點(diǎn)AP向蜂窩網(wǎng)基站發(fā)送切換請(qǐng)求允許消息，執(zhí)行步驟(5)；

4d)目標(biāo)無線接入點(diǎn)AP向蜂窩網(wǎng)基站發(fā)送切換請(qǐng)求拒絕消息，并將所選終端繼續(xù)保留在蜂窩網(wǎng)中，返回步驟(3)；

(5)業(yè)務(wù)切換：

視頻服務(wù)器將所選終端視頻流媒體業(yè)務(wù)編碼轉(zhuǎn)換成高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)H.264可伸縮視頻編碼SVC標(biāo)準(zhǔn)格式，并將其拆分為基本層數(shù)據(jù)文件和增強(qiáng)層數(shù)據(jù)文件；