基于负载均衡技术的专利分析

刘亚男　刘红芹　朱嘉怡

【摘要】 本文主要对现有的负载均衡技术进行了分析总结，对不同阶段负载均衡技术进行了专利申请分析，从专利角度对负载均衡技术进行了介绍。

【关键词】 负载均衡 异构网络 区域负载均衡

一、引言

负载均衡是蜂窝网络中一个与生俱来的问题。由于用户和对应的业务流量进入小区时具有随机性、时变性，并且常常是不平衡分布的，导致整个网络中的负载可能出现不平衡的分布状态。

二、传统的负载均衡解决方法

解决这一问题的方法有两种：（1）在网络部署之前对网络规划和管理进行优化；（2）在网络控制节点中部署LB算法，使网络能自动调节其下属小区中负载的分配：

（1）专利文献CN200710097524公开了一种负载均衡的实现方法，判断无线接入设备是否达到负载均衡；如果所述无线接入设备达到负载均衡时，则停止公开服务集标识。通过本发明在无线接入设备达到负载均衡上限时，停止公开服务集标识，使处于负载均衡环境中的无线客户端能够更合理地选择接入有效的无线接入设备。

（2）专利文献CN200810066200公开了一种过载处理的方法，当核心网节点过载时，将处于重叠区域的用户设备UE转移到与过载核心网节点有重叠区域的其它资源池中。

此外，针对不同的业务流转移的实现方式，还可将负载均衡方式分为两类：基于信道借用和基于负载转移的负载均衡方法：

（1）基于信道借用的负载均衡方法。

专利文献CN01126236公开了一种基于基站负载分配信道的新方法，根据目标小区的负载情况分配信道，当小区负载轻时，分配容量高的信道，当负载重时分配容量小的信道。

（2）基于业务转移的负载均衡方法。

专利文献CN200910076892公开了一种实现负荷均衡的方法：获取本系统中的每个基站下的所有小区的负荷；根据本系统中每个基站下的所有小区的负荷，确定本系统中不同频点的负荷状态；如果有处于高负荷状态的频点，则对本系统中不同频点之间的负荷进行负荷均衡调整，并通知各小区中的UE读取更新后的系统消息。

三、改进的负载均衡技术

现有在小区间实现负载均衡的方法仅根据小区的负荷比来选取目标小区，选取的目标小区可能并不合适，导致负载均衡的效果不明显，通信网络质量差等问题。为保证服务质量提出一种新的想法：在负载转移时除了考虑目标小区的负载情况之外，還要综合考虑其他因素，从而选择最合适的小区进行负荷转移，例如：

专利文献CN200910205966综合考虑小区性能信息以及负荷状况来选择目标小区，具体为根据所述待调整小区的相邻小区的性能信息，从所述相邻小区中确定出与所述待调整小区进行负载均衡的目标小区；根据所述待调整小区中各用户的性能信息，从所述待调整小区中的用户中确定出进行负载均衡的目标用户；将所述目标用户调整到所述目标小区中。

随着通信技术的发展，异构网络中的负载均衡问题随着出现，不同的接入系统对网络资源的描述各不相同，彼此之间无法识别，且不同的系统之间没有有效的资源交互机制。针对上述问题，随之产生了一系列有关异构网络中负载均衡的专利申请：

专利文献CN201110074202提出了一种异构网络间剩余资源的交互方法，在不增加系统复杂度的情况下，实现了异构网络间的资源交互，可用于异构网络间剩余资源交互和第四代移动通信系统的信令设计。

综上，现有的负载均衡存在如下缺点：一是每次负载均衡只考虑单一小区对，不能减轻其它小区的负载，导致区域内负载均衡次数的增多；二是存在负载均衡震荡问题，使某一小区触发负载均衡的次数过多，影响区域内用户的服务质量和系统性能的提升。

针对现有技术的不足，提出了一种新的技术区域负载均衡，简介如下：

专利文献CN201110182081提出了一种蜂窝移动通信系统中的区域负载均衡方法，将多个小区组成一个区域，区域内的小区同时做负载均衡，增强负载均衡效果，可以减少区域内负载均衡的次数，避免区域内负载均衡的震荡，使区域内各个小区的负载趋于平均值，提升区域内用户的服务质量和系统性能。

四、结束语

由于通信领域各种技术发展迅速，异构网络、LTE、自组网、4G 通信技术等方面的发展越来越成熟，小区负载均衡都是这些领域的热门研究课题，我国企业应该加大研发力度，提高创新能力，全面提高专利申请的质量，并且努力实现专利与标准的结合，以科学有效的方式应对专利竞争，力争在未来的市场竞争中占得先机。

参 考 文 献

[1]梁小芳，唐宏.3GPP系统中的负载均衡研究[J].电信工程技术与标准化.2009 （11）.81-83.

[2]张恒，邱雪松，孟洛明，等. TD-SCDMA无线接入网自主负载均衡管理方法[J]. 通信学报， 2011（1）： 9-19.