網(wǎng)絡(luò)的概念已經(jīng)不僅僅是Internet的領(lǐng)域，在話務(wù)業(yè)務(wù)中，尤其是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中更需要負(fù)載均衡的應(yīng)用了。在一個(gè)固定的微蜂窩系統(tǒng)中，容量是有限的，那么通信中實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方式都有哪些呢？讓我們仔細(xì)來看看。

接入式負(fù)載均衡

接入式負(fù)載均衡就是控制STA的接入實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。當(dāng)AP的負(fù)載情況超過閾值后，該AP就會(huì)拒絕新的終端的接入，加入網(wǎng)絡(luò)的終端只好尋找負(fù)載較輕的AP進(jìn)行連接。從而在一定的程度上實(shí)現(xiàn)負(fù)載的均衡。

由于接入式負(fù)載均衡只控制新終端的接入過程或切換后的重連接過程，屬于被動(dòng)的負(fù)載均衡，負(fù)載均衡的調(diào)整收斂速度會(huì)比較慢。極端情況下，沒有新的終端進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，或者所有的STA都維持當(dāng)前連接，網(wǎng)絡(luò)會(huì)一直處于非平衡狀態(tài)。

切換式負(fù)載均衡

切換式負(fù)載均衡就是控制STA的切換以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。當(dāng)ESS中某AP的負(fù)載過重的時(shí)候，ESS或終端控制該AP下的STA切換到其他AP上，以分散負(fù)擔(dān)。當(dāng)ESS中某AP的負(fù)載過輕的時(shí)候，ESS或終端就控制其他AP下的STA切換到該AP上，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)ESS的全局平衡。

切換式負(fù)載均衡的特點(diǎn)是反應(yīng)迅速，一旦出現(xiàn)負(fù)載差異，可以通過切換行為迅速調(diào)整。缺點(diǎn)是切換會(huì)對(duì)終端造成損失，有切換失敗和上層業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，切換式負(fù)載均衡必須依賴于快速切換才能實(shí)現(xiàn)。如果快速切換方法效果差，則負(fù)載均衡造成的損失會(huì)增大。

將AP主控方法和切換式負(fù)載均衡方法相結(jié)合是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，不僅可以準(zhǔn)確地收集信息做出決策，而且可以迅速反應(yīng)，主動(dòng)地調(diào)整擴(kuò)展服務(wù)集中的負(fù)載分布。

雖然負(fù)載均衡的本意是為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，平均分配整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載，達(dá)到盡可能高的網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。但是，作為一種網(wǎng)絡(luò)管理行為，負(fù)載均衡為網(wǎng)絡(luò)引入了負(fù)載信息交互的網(wǎng)絡(luò)開銷和負(fù)載均衡調(diào)整的網(wǎng)絡(luò)管理開銷，并且與之相關(guān)的，終端切換也會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的開銷。隨著ESS中AP數(shù)量的增加或STA數(shù)量的增加，維護(hù)負(fù)載均衡所需的網(wǎng)絡(luò)開銷也會(huì)增大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能造成干擾和損失。

負(fù)載均衡也有負(fù)載調(diào)整失敗的風(fēng)險(xiǎn)。切換有失敗的可能，會(huì)造成孤立節(jié)點(diǎn)的存在。切換失敗的終端不得不重新尋找AP進(jìn)行接入，上層業(yè)務(wù)必然會(huì)中斷。另外，切換是對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的干擾，過于頻繁的切換會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)性能的抖動(dòng)，并且可能出現(xiàn)“乒乓效應(yīng)”，使網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間處于動(dòng)蕩狀態(tài)，不能穩(wěn)定。

TD-SCDMA系統(tǒng)中的負(fù)載均衡技術(shù)

時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)是一個(gè)時(shí)分同步系統(tǒng)，在通用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRAN)的無線資源控制(RRC)中，很重要的一部分內(nèi)容就是負(fù)載均衡。在時(shí)分系統(tǒng)中，時(shí)間和碼道資源是非常有限的，而且在時(shí)分系統(tǒng)中，大量的業(yè)務(wù)是電路交換業(yè)務(wù)，對(duì)QoS的要求都很高，所以，負(fù)載均衡在時(shí)分系統(tǒng)中非常重要。

時(shí)分系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡有多重粒度。除了可以控制用戶終端(UE)的切換之外，甚至可以在每個(gè)時(shí)隙的基礎(chǔ)上控制負(fù)載的分配。與無線局域網(wǎng)不同的是，時(shí)分中的某些負(fù)載均衡方法是以犧牲UE的業(yè)務(wù)為代價(jià)的，比如暫時(shí)中斷分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，甚至強(qiáng)迫用戶掉話，中斷電路交換業(yè)務(wù)，強(qiáng)制UE釋放系統(tǒng)資源。

一般而言，在時(shí)分系統(tǒng)中，可行的負(fù)載控制措施有：

強(qiáng)制使某些用戶掉話。

在同一節(jié)點(diǎn)B(NodeB)的不同時(shí)隙間實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

下行快速負(fù)載功率控制：拒絕UE來的下行快速功率增加命令。

上行快速負(fù)載功率控制：減少上行快速功率控制使用的上行目標(biāo)。

減少分組數(shù)據(jù)流量的吞吐量。

如果支持多載波，則切換到另外一個(gè)TD-SCDMA載波上。

切換到GSM或其他移動(dòng)通信系統(tǒng)。

減少實(shí)施移動(dòng)臺(tái)的比特傳輸率，例如自適應(yīng)碼率(AMR)語(yǔ)音等。

降低基站發(fā)射功率，減小本基站覆蓋，迫使本基站內(nèi)的一些UE切換到其他小區(qū)。

其中，前4個(gè)措施可以在同一個(gè)基站內(nèi)部執(zhí)行，特點(diǎn)是快速，甚至可以在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)生效。為了保證那些不能忍受重發(fā)導(dǎo)致時(shí)延業(yè)務(wù)的QoS，可以提高對(duì)延時(shí)并不敏感的鏈路連接的誤幀率要求，這樣做盡管會(huì)增加分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的延時(shí)，但是卻能維護(hù)諸如語(yǔ)音和可視電話等傳統(tǒng)電路交換業(yè)務(wù)的質(zhì)量。

可以看出，在時(shí)分雙工的TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)的粒度差異，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的方法也有很大的區(qū)別。但總體上，通常要經(jīng)過負(fù)載信息收集、負(fù)載評(píng)估、任務(wù)躍遷3個(gè)部分。不同的是加上了碼分多址(CDMA)和時(shí)分雙工(TDD)的特點(diǎn)而已。