[發(fā)明專利]一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710249560.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107148048B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王智;張苗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H04W28/02
• 分類號(hào): H04W28/02;H04W28/08
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 徐羅艷

1.一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法，其特征在于：包括對(duì)每個(gè)參與負(fù)載均衡的無(wú)線接入點(diǎn)執(zhí)行以下步驟：

S1、判斷一無(wú)線接入點(diǎn)在當(dāng)前時(shí)隙收到的并發(fā)內(nèi)容上傳請(qǐng)求數(shù)目是否超過(guò)該無(wú)線接入點(diǎn)的最大允許并發(fā)上傳數(shù)目M，若否，則執(zhí)行步驟S2；若是，則執(zhí)行步驟S3；其中M≥1；

S2、由該無(wú)線接入點(diǎn)執(zhí)行當(dāng)前時(shí)隙收到的全部并發(fā)內(nèi)容上傳請(qǐng)求；

S3、將并發(fā)內(nèi)容上傳請(qǐng)求所對(duì)應(yīng)的待上傳內(nèi)容按照緩存收益指數(shù)之和由小到大進(jìn)行排列，將排在前M位的待上傳內(nèi)容指定由所述無(wú)線接入點(diǎn)執(zhí)行上傳；同時(shí)將其余待上傳內(nèi)容復(fù)制給協(xié)助緩存設(shè)備進(jìn)行協(xié)助緩存，以使得協(xié)助緩存的內(nèi)容隨著協(xié)助緩存設(shè)備連接到其它無(wú)線接入點(diǎn)而由所述其它無(wú)線接入點(diǎn)執(zhí)行上傳；

其中，所述緩存收益指數(shù)之和表示某一待上傳內(nèi)容在其上傳容忍時(shí)延內(nèi)被當(dāng)前時(shí)隙連接于所述無(wú)線接入點(diǎn)上的所有移動(dòng)設(shè)備協(xié)助緩存并且得以成功上傳的概率；所述協(xié)助緩存設(shè)備屬于當(dāng)前時(shí)隙連接于所述無(wú)線接入點(diǎn)上的移動(dòng)設(shè)備；

步驟S3中將其余待上傳內(nèi)容復(fù)制給協(xié)助緩存設(shè)備進(jìn)行協(xié)助緩存的過(guò)程包括以下步驟：

S31、對(duì)每一協(xié)助緩存的內(nèi)容，分別估算當(dāng)前時(shí)隙連接于所述無(wú)線接入點(diǎn)的每一移動(dòng)設(shè)備在該協(xié)助緩存的內(nèi)容的上傳容忍時(shí)延內(nèi)轉(zhuǎn)移連接到一負(fù)載較輕無(wú)線接入點(diǎn)的概率；

S32、為每一協(xié)助緩存的內(nèi)容指定在其上傳容忍時(shí)延內(nèi)轉(zhuǎn)移連接到所述負(fù)載較輕無(wú)線接入點(diǎn)的概率最高的移動(dòng)設(shè)備作為其協(xié)助緩存設(shè)備，并將該協(xié)助緩存的內(nèi)容復(fù)制到指定的協(xié)助緩存設(shè)備。

2.如權(quán)利要求1所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法，其特征在于：每一待上傳內(nèi)容的緩存收益指數(shù)之和通過(guò)以下方法獲得：對(duì)每一待上傳內(nèi)容，分別計(jì)算當(dāng)前時(shí)隙連接于所述無(wú)線接入點(diǎn)的每一移動(dòng)設(shè)備對(duì)該待上傳內(nèi)容的緩存收益指數(shù)，并對(duì)得到的緩存收益指數(shù)進(jìn)行求和；其中，所述緩存收益指數(shù)表示某一待上傳內(nèi)容在其上傳容忍時(shí)延內(nèi)被當(dāng)前時(shí)隙連接于所述無(wú)線接入點(diǎn)上的某一移動(dòng)設(shè)備協(xié)助緩存并且得以成功上傳的概率。

3.如權(quán)利要求2所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法，其特征在于：所述緩存收益指數(shù)通過(guò)以下方法計(jì)算：

其中，I_u,e表示移動(dòng)設(shè)備u對(duì)內(nèi)容e的緩存收益指數(shù)，表示移動(dòng)設(shè)備u在未來(lái)第t個(gè)時(shí)隙連接到無(wú)線接入點(diǎn)b的概率，A是所有參與負(fù)載均衡的無(wú)線接入點(diǎn)的集合，是無(wú)線接入點(diǎn)b在未來(lái)第t個(gè)時(shí)隙的負(fù)載率，γ_e是待上傳內(nèi)容e的剩余上傳容忍時(shí)延，ε是一個(gè)小于1的常數(shù)；其中：根據(jù)二階馬氏鏈，基于移動(dòng)設(shè)備的無(wú)線接入點(diǎn)連接歷史記錄進(jìn)行預(yù)測(cè)得到，通過(guò)以下公式得到：

其中，G_u表示移動(dòng)設(shè)備u在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)生成一條內(nèi)容并提出對(duì)應(yīng)的一個(gè)內(nèi)容上傳請(qǐng)求的概率，M_b表示無(wú)線接入點(diǎn)b的最大允許并發(fā)上傳數(shù)目，U表示參與負(fù)載均衡的所有無(wú)線接入點(diǎn)上連接的移動(dòng)設(shè)備的集合。

4.如權(quán)利要求3所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法，其特征在于：基于二階馬氏鏈估算的方法如下：

其中，s_n+t表示移動(dòng)設(shè)備u在第n+t個(gè)時(shí)隙所連接的無(wú)線接入點(diǎn)，s_n-1表示移動(dòng)設(shè)備u在第n-1個(gè)時(shí)隙所連接的無(wú)線接入點(diǎn)，s_n表示移動(dòng)設(shè)備u在當(dāng)前時(shí)隙n所連接的無(wú)線接入點(diǎn)；N(c,a,(*)^t-1,b；S_u)表示無(wú)線接入點(diǎn)子序列c,a,(*)^t-1,b在序列S_u中出現(xiàn)的次數(shù)，c,a,(*)^t-1,b是一個(gè)以無(wú)線接入點(diǎn)c、a開(kāi)始并以無(wú)線接入點(diǎn)b結(jié)束的長(zhǎng)度為t+2的序列，S_u是移動(dòng)設(shè)備u連接過(guò)的歷史無(wú)線接入點(diǎn)序列。

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡方法，其特征在于：還包括為每一移動(dòng)設(shè)備配置一懲罰指數(shù)；當(dāng)一移動(dòng)設(shè)備所請(qǐng)求上傳的內(nèi)容被判別為需要通過(guò)所述協(xié)助緩存設(shè)備進(jìn)行協(xié)助緩存時(shí)，若該移動(dòng)設(shè)備的懲罰指數(shù)未達(dá)到一預(yù)定值，則不對(duì)該移動(dòng)設(shè)備的內(nèi)容執(zhí)行協(xié)助緩存。