基于負(fù)載均衡技術(shù)的專利分析

劉亞男　劉紅芹　朱嘉怡

【摘要】 本文主要對(duì)現(xiàn)有的負(fù)載均衡技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，對(duì)不同階段負(fù)載均衡技術(shù)進(jìn)行了專利申請(qǐng)分析，從專利角度對(duì)負(fù)載均衡技術(shù)進(jìn)行了介紹。

【關(guān)鍵詞】 負(fù)載均衡 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò) 區(qū)域負(fù)載均衡

一、引言

負(fù)載均衡是蜂窩網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)與生俱來的問題。由于用戶和對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)流量進(jìn)入小區(qū)時(shí)具有隨機(jī)性、時(shí)變性，并且常常是不平衡分布的，導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載可能出現(xiàn)不平衡的分布狀態(tài)。

二、傳統(tǒng)的負(fù)載均衡解決方法

解決這一問題的方法有兩種：（1）在網(wǎng)絡(luò)部署之前對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和管理進(jìn)行優(yōu)化；（2）在網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)中部署LB算法，使網(wǎng)絡(luò)能自動(dòng)調(diào)節(jié)其下屬小區(qū)中負(fù)載的分配：

（1）專利文獻(xiàn)CN200710097524公開了一種負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)方法，判斷無線接入設(shè)備是否達(dá)到負(fù)載均衡；如果所述無線接入設(shè)備達(dá)到負(fù)載均衡時(shí)，則停止公開服務(wù)集標(biāo)識(shí)。通過本發(fā)明在無線接入設(shè)備達(dá)到負(fù)載均衡上限時(shí)，停止公開服務(wù)集標(biāo)識(shí)，使處于負(fù)載均衡環(huán)境中的無線客戶端能夠更合理地選擇接入有效的無線接入設(shè)備。

（2）專利文獻(xiàn)CN200810066200公開了一種過載處理的方法，當(dāng)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)過載時(shí)，將處于重疊區(qū)域的用戶設(shè)備UE轉(zhuǎn)移到與過載核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)有重疊區(qū)域的其它資源池中。

此外，針對(duì)不同的業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)方式，還可將負(fù)載均衡方式分為兩類：基于信道借用和基于負(fù)載轉(zhuǎn)移的負(fù)載均衡方法：

（1）基于信道借用的負(fù)載均衡方法。

專利文獻(xiàn)CN01126236公開了一種基于基站負(fù)載分配信道的新方法，根據(jù)目標(biāo)小區(qū)的負(fù)載情況分配信道，當(dāng)小區(qū)負(fù)載輕時(shí)，分配容量高的信道，當(dāng)負(fù)載重時(shí)分配容量小的信道。

（2）基于業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移的負(fù)載均衡方法。

專利文獻(xiàn)CN200910076892公開了一種實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法：獲取本系統(tǒng)中的每個(gè)基站下的所有小區(qū)的負(fù)荷；根據(jù)本系統(tǒng)中每個(gè)基站下的所有小區(qū)的負(fù)荷，確定本系統(tǒng)中不同頻點(diǎn)的負(fù)荷狀態(tài)；如果有處于高負(fù)荷狀態(tài)的頻點(diǎn)，則對(duì)本系統(tǒng)中不同頻點(diǎn)之間的負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷均衡調(diào)整，并通知各小區(qū)中的UE讀取更新后的系統(tǒng)消息。

三、改進(jìn)的負(fù)載均衡技術(shù)

現(xiàn)有在小區(qū)間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方法僅根據(jù)小區(qū)的負(fù)荷比來選取目標(biāo)小區(qū)，選取的目標(biāo)小區(qū)可能并不合適，導(dǎo)致負(fù)載均衡的效果不明顯，通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量差等問題。為保證服務(wù)質(zhì)量提出一種新的想法：在負(fù)載轉(zhuǎn)移時(shí)除了考慮目標(biāo)小區(qū)的負(fù)載情況之外，還要綜合考慮其他因素，從而選擇最合適的小區(qū)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，例如：

專利文獻(xiàn)CN200910205966綜合考慮小區(qū)性能信息以及負(fù)荷狀況來選擇目標(biāo)小區(qū)，具體為根據(jù)所述待調(diào)整小區(qū)的相鄰小區(qū)的性能信息，從所述相鄰小區(qū)中確定出與所述待調(diào)整小區(qū)進(jìn)行負(fù)載均衡的目標(biāo)小區(qū)；根據(jù)所述待調(diào)整小區(qū)中各用戶的性能信息，從所述待調(diào)整小區(qū)中的用戶中確定出進(jìn)行負(fù)載均衡的目標(biāo)用戶；將所述目標(biāo)用戶調(diào)整到所述目標(biāo)小區(qū)中。

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載均衡問題隨著出現(xiàn)，不同的接入系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的描述各不相同，彼此之間無法識(shí)別，且不同的系統(tǒng)之間沒有有效的資源交互機(jī)制。針對(duì)上述問題，隨之產(chǎn)生了一系列有關(guān)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載均衡的專利申請(qǐng)：

專利文獻(xiàn)CN201110074202提出了一種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間剩余資源的交互方法，在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的資源交互，可用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間剩余資源交互和第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的信令設(shè)計(jì)。

綜上，現(xiàn)有的負(fù)載均衡存在如下缺點(diǎn)：一是每次負(fù)載均衡只考慮單一小區(qū)對(duì)，不能減輕其它小區(qū)的負(fù)載，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)負(fù)載均衡次數(shù)的增多；二是存在負(fù)載均衡震蕩問題，使某一小區(qū)觸發(fā)負(fù)載均衡的次數(shù)過多，影響區(qū)域內(nèi)用戶的服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)性能的提升。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種新的技術(shù)區(qū)域負(fù)載均衡，簡(jiǎn)介如下：

專利文獻(xiàn)CN201110182081提出了一種蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的區(qū)域負(fù)載均衡方法，將多個(gè)小區(qū)組成一個(gè)區(qū)域，區(qū)域內(nèi)的小區(qū)同時(shí)做負(fù)載均衡，增強(qiáng)負(fù)載均衡效果，可以減少區(qū)域內(nèi)負(fù)載均衡的次數(shù)，避免區(qū)域內(nèi)負(fù)載均衡的震蕩，使區(qū)域內(nèi)各個(gè)小區(qū)的負(fù)載趨于平均值，提升區(qū)域內(nèi)用戶的服務(wù)質(zhì)量和系統(tǒng)性能。

四、結(jié)束語(yǔ)

由于通信領(lǐng)域各種技術(shù)發(fā)展迅速，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、LTE、自組網(wǎng)、4G 通信技術(shù)等方面的發(fā)展越來越成熟，小區(qū)負(fù)載均衡都是這些領(lǐng)域的熱門研究課題，我國(guó)企業(yè)應(yīng)該加大研發(fā)力度，提高創(chuàng)新能力，全面提高專利申請(qǐng)的質(zhì)量，并且努力實(shí)現(xiàn)專利與標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)合，以科學(xué)有效的方式應(yīng)對(duì)專利競(jìng)爭(zhēng)，力爭(zhēng)在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]梁小芳，唐宏.3GPP系統(tǒng)中的負(fù)載均衡研究[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化.2009 （11）.81-83.

[2]張恒，邱雪松，孟洛明，等. TD-SCDMA無線接入網(wǎng)自主負(fù)載均衡管理方法[J]. 通信學(xué)報(bào)， 2011（1）： 9-19.