基于第3代移动通信网络监管的负载平衡方法

摘要

基于第3代移动通信网络监管的负载平衡方法采用了分布式系统的架构，在一种节点i上负载的动态情况的微分方程形式的基础上，针对第3代移动通信网络监管的特点，提出了改进后适用于第3代移动通信网络监管的负载平衡算法。该算法节省了监管系统的资源，同时能保证监管系统稳定、有效地运行，满足第3代移动通信网络监管的需求。

主权项

1.一种基于第3代移动通信网络监管的负载平衡方法，其特征在于该方法采用分布式系统的架构，系统中的n个节点都采用负载平衡算法，节点i上负载的动态情况的微分方程形式描述如下：其中：Q_i(t+Δt)表示在(t，t+Δt]的时间间隔内，节点i的负载量；Q_i(t)表示在t时刻节点i中的负载量；C_i(t+Δt)表示在(t，t+Δt]的时间间隔内，节点i完成的负载量；L_ji(t)表示在t时刻节点i发送给节点j的负载量；L_ij(t)表示在t时刻节点j发送给节点i的负载量，τ_ij表示节点j发送给节点i的负载到达节点i时所经历的负载转移时延；J_i(t，t+Δt)表示在(t，t+Δt]的时间间隔内，系统外部到达节点i的新负载量；所述负载平衡算法流程如下：1)分布式系统中的节点i不断接收截取第3代移动通信网络数据的负载，并判定是否有其它节点发送到达的负载；若有，则接收该负载；然后判定本节点的负载量L_i是否超过系统初始设置的阈值L_thrd；2)若未超过阈值L_thrd，节点i就在本节点上处理负载，每完成一项负载转回步骤1)；3)若超过阈值L_thrd，节点i向系统中的其它节点发送获取信息请求，并获得其它节点的实时负载量信息L_j，j＝1...n，j≠i，节点处理速度信息μ_j，j＝1...n，j≠i； 4)节点i计算平均负载量和多余负载量平均负载量是用来衡量轻载节点和重载节点的，大于的节点是重载节点，小于的是轻载节点：其中μ_i为节点i的处理速度，L_j为其它节点的负载量，5)节点i根据负载分配策略如下：计算发送给其它节点的负载，其中：K表示增益因子，可以人为设置；p_ji表示节点i转移多余负载的百分比，计算方式如下： 其中表示节点j的负载量与平均负载量的差值，根据负载分配策略的计算，节点i将多余的负载发送给轻载节点，完成一次负载平衡，转回步骤1)，负载转移时受到负载转移时延的影响，根据一种局域网环境下负载转移时延的计算方法来计算，计算方法如下其中：表示节点i根据负载平衡算法发送负载给节点j所经历的负载转移时延；r_w表示时刻的网络状况，即转移一项负载的时延，它服从参数为λ的泊松分布；表示第w次负载平衡时，节点i转移给节点j的负载量；节点i上负载的动态情况的微分方程形式为：在(t，t+Δt]的时间间隔内，节点i的负载量Q_i(t+Δt)取决于t时刻节点i的负载量Q_i(t)、节点i完成的负载量C_i(t+Δt)、节点i接收其它节点发送来的负载量节点i发送给其它节点的负载量以及系统外部到达节点i的负载量J_i(t+Δt)；负载分配策略在特定的负载平衡时刻，节点发送给其它节点的负载量取决于该节点是否存在多余的负载、该节点转移多余负载的百分比p_ji以及一个人为设定的增益因子K；局域网环境下负载转移时延的计算方法是：在特定的负载平衡时刻，节点i发送给节点j的负载所经历的负载转移时延不仅取决于转移的负载量还取决于负载转移时刻的网络状况r_w。