[發明專利]一種無線網絡負載均衡方法

有效

• 申請號: 201710249560.4
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107148048B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 王智;張苗
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H04W28/02
• 分類號: H04W28/02;H04W28/08
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 徐羅艷

一種無線網絡負載均衡方法，對每個參與負載均衡的無線接入點執行以下步驟：S1、判斷一無線接入點在當前時隙收到的并發內容上傳請求數目是否超過該無線接入點的最大允許并發上傳數目M，若否，則執行步驟S2；若是，則執行步驟S3；其中M≥1；S2、由該無線接入點執行當前時隙收到的全部并發內容上傳請求；S3、將并發內容上傳請求所對應的待上傳內容按照緩存收益指數之和由小到大進行排列，將排在前M位的待上傳內容指定由所述無線接入點執行上傳；同時將其余待上傳內容復制給協助緩存設備進行協助緩存，以使得協助緩存的內容隨著協助緩存設備連接到其它無線接入點而由所述其它無線接入點執行上傳。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種無線網絡負載均衡方法。

背景技術

隨著無線通信技術和智能移動設備的發展，移動用戶越來越傾向于使用802.11無線局域網(Wi-Fi)上傳音頻、視頻、圖片等內容。然而，在用戶密度較高的無線局域網中(例如機場、會場等)，由于并發上傳的任務過多，邊緣網絡無線接入點(AP，Access Point)的負載過重，從而不能夠給用戶帶來良好的上傳體驗。

已有的通過增加AP數目或者增加AP上傳帶寬來提高用戶體驗的方法，不僅需要高昂的硬件部署成本，也難以滿足用戶日益增長的上傳帶寬需求。同時，由于受用戶連接行為的影響，邊緣網絡的AP之間存在顯著的上傳負載分布不均勻的現象，一些AP因為負載較重而無法提供良好的用戶體驗，另外一些AP卻因為連接用戶數目較少而導致負載過輕，浪費了大量的網絡資源。因此在AP之間進行負載均衡實有必要。

現有的AP之間的負載均衡技術主要通過改變用戶與AP之間的關聯來實現，例如指導連接較重負載AP的移動用戶去連接附近的負載較輕的AP，來獲得良好的用戶體驗。但是由于用戶可以同時掃描到的AP信號的數目有限，這一類的方法并不能在全局范圍內實現高效的AP負載均衡。

還有一些均衡方法，是通過AP之間的相互通信，以查詢別的AP的網絡負載情況，并根據當前網絡的負載分配情況決定是否允許新設備接入，以此來達到負載均衡的目的。但是這種方法由于AP兩兩之間需要進行不斷的信息交換，會在一定程度上影響網絡體驗，同時效率也不高。

發明內容

隨著設備與設備(D2D)通信技術的發展，邊緣網絡中的用戶之間直接進行內容交換成為可能。本發明基于D2D通信技術，提出一種新型的無線網絡負載均衡方法，將負載較重的AP無法上傳的內容復制給邊緣網絡中的其他移動設備以期能夠協助上傳，隨著這些移動設備連接到負載較輕的AP，由它們協助上傳的內容就可以由負載較輕的AP進行上傳。從而解決現有的AP負載均衡方法所存在的無法高效實現負載均衡的技術問題。

本發明為達上述目的所提出的技術方案如下：

一種無線網絡負載均衡方法，包括對每個參與負載均衡的無線接入點執行以下步驟：

S1、判斷一無線接入點在當前時隙收到的并發內容上傳請求數目是否超過該無線接入點的最大允許并發上傳數目M，若否，則執行步驟S2；若是，則執行步驟S3；其中M≥1；

S2、由該無線接入點執行當前時隙收到的全部并發內容上傳請求；

S3、將并發內容上傳請求所對應的待上傳內容按照緩存收益指數之和由小到大進行排列，將排在前M位的待上傳內容指定由所述無線接入點執行上傳；同時將其余待上傳內容復制給協助緩存設備進行協助緩存，以使得協助緩存的內容隨著協助緩存設備連接到其它無線接入點而由所述其它無線接入點執行上傳；

其中，所述緩存收益指數之和表示某一待上傳內容在其上傳容忍時延內被當前時隙連接于所述無線接入點上的所有移動設備協助緩存并且得以成功上傳的概率；所述協助緩存設備屬于當前時隙連接于所述無線接入點上的移動設備。

本發明提出的上述負載均衡方法，與現有的負載均衡方法相比，具有以下有益效果：