3G技术中的负载均衡应用

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本文介绍了接入和切换两种负载均衡概念,以及详细分析了负载均衡在TD这个3G技术中的使用。那么,就随本文一起来看下吧。

3G想必大家都知道的无线技术。在这种技术中,也有负载均衡的体现。那么,对于TD技术中的时分和接力切换技术中就是负载均衡的充分体现。那么,我们将先来介绍下接入和切换两种负载均衡方式,之后再来介绍TD中的负载均衡概念。

接入式负载均衡

接入式负载均衡就是控制STA的接入实现负载均衡。当AP的负载情况超过阈值后,该AP就会拒绝新的终端的接入,加入网络的终端只好寻找负载较轻的AP进行连接。从而在一定的程度上实现负载的均衡。

由于接入式负载均衡只控制新终端的接入过程或切换后的重连接过程,属于被动的负载均衡,负载均衡的调整收敛速度会比较慢。极端情况下,没有新的终端进入网络,或者所有的STA都维持当前连接,网络会一直处于非平衡状态。

切换式负载均衡

切换式负载均衡就是控制STA的切换以实现负载均衡。当ESS中某AP的负载过重的时候,ESS或终端控制该AP下的STA切换到其他AP上,以分散负担。当ESS中某AP的负载过轻的时候,ESS或终端就控制其他AP下的STA切换到该AP上,以实现整个ESS的全局平衡。

切换式负载均衡的特点是反应迅速,一旦出现负载差异,可以通过切换行为迅速调整。缺点是切换会对终端造成损失,有切换失败和上层业务中断的风险。同时,切换式负载均衡必须依赖于快速切换才能实现。如果快速切换方法效果差,则负载均衡造成的损失会增大。

将AP主控方法和切换式负载均衡方法相结合是当前研究的热点,不仅可以准确地收集信息做出决策,而且可以迅速反应,主动地调整扩展服务集中的负载分布。

虽然负载均衡的本意是为了优化网络的运行,平均分配整个网络中的负载,达到尽可能高的网络资源的利用率,提高网络的性能。但是,作为一种网络管理行为,负载均衡为网络引入了负载信息交互的网络开销和负载均衡调整的网络管理开销,并且与之相关的,终端切换也会增加网络的开销。随着ESS中AP数量的增加或STA数量的增加,维护负载均衡所需的网络开销也会增大,对网络性能造成干扰和损失。

负载均衡也有负载调整失败的风险。切换有失败的可能,会造成孤立节点的存在。切换失败的终端不得不重新寻找AP进行接入,上层业务必然会中断。另外,切换是对稳定的网络环境的干扰,过于频繁的切换会造成网络性能的抖动,并且可能出现“乒乓效应”,使网络长时间处于动荡状态,不能稳定。

TD-SCDMA系统中的负载均衡技术

时分同步码分多址(TD-SCDMA)是一个时分同步系统,在通用移动通信系统陆地无线接入网(UTRAN)的无线资源控制(RRC)中,很重要的一部分内容就是负载均衡。在时分系统中,时间和码道资源是非常有限的,而且在时分系统中,大量的业务是电路交换业务,对QoS的要求都很高,所以,负载均衡在时分系统中非常重要。

时分系统中的负载均衡有多重粒度。除了可以控制用户终端(UE)的切换之外,甚至可以在每个时隙的基础上控制负载的分配。与无线局域网不同的是,时分中的某些负载均衡方法是以牺牲UE的业务为代价的,比如暂时中断分组数据业务,甚至强迫用户掉话,中断电路交换业务,强制UE释放系统资源。

一般而言,在时分系统中,可行的负载控制措施有:

强制使某些用户掉话。

在同一节点B(NodeB)的不同时隙间进行负载均衡。

下行快速负载功率控制:拒绝UE来的下行快速功率增加命令。

上行快速负载功率控制:减少上行快速功率控制使用的上行目标。

减少分组数据流量的吞吐量。

如果支持多载波,则切换到另外一个TD-SCDMA载波上。

切换到GSM或其他移动通信系统。

减少实施移动台的比特传输率,例如自适应码率(AMR)语音等。

降低基站发射功率,减小本基站覆盖,迫使本基站内的一些UE切换到其他小区。

其中,前4个措施可以在同一个基站内部执行,特点是快速,甚至可以在一个时隙内生效。为了保证那些不能忍受重发导致时延业务的QoS,可以提高对延时并不敏感的链路连接的误帧率要求,这样做尽管会增加分组数据业务的延时,但是却能维护诸如语音和可视电话等传统电路交换业务的质量。

可以看出,在时分双工的TD-SCDMA系统中,由于系统的粒度差异,导致负载均衡的方法也有很大的区别。但总体上,通常要经过负载信息收集、负载评估、任务跃迁3个部分。不同的是加上了码分多址(CDMA)和时分双工(TDD)的特点而已。

责任编辑:佟健 来源: 互联网
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