一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法

2023-12-07 01:24:51 2

專利名稱：：一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法
技術領域：
：本發明涉及無線通信系統中異構無線網絡的融合
技術領域：
，涉及GSM、WCDMA、WLAN.ffiMax等異構無線網絡之間的無縫融合，具體涉及一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法。
背景技術：
：異構無線網絡的融合需要各網絡協議協同工作，用戶終端則可以根據信道狀況及基站容量動態地選擇各種網絡接口，以滿足不斷增長的無線業務的QoS要求。目前，市區等地總存在一些通信熱點地區(重負載小區)，大量的用戶終端產生不同QoS要求的各種業務，導致許多呼叫用戶因重負載小區有限的系統容量而被阻塞，然而相鄰輕負載小區卻有帶寬盈餘。因此，異構網絡間的業務分布極為不均，網絡的資源使用效率較低，所以必須解決異構網絡間的負載均衡問題。現今，已有文獻提出的負載均衡策略包括業務轉移負載均衡策略、信道借用負載均衡策略、混合負載均衡策略、分布式負載均衡策略、兩階段控制負載均衡策略以及協作網絡負載均衡策略。下面分別進行說明。典型的業務轉移負載均衡策略大致闡述如下。Karlsson提出了比"directedretry"性能更好的負載共享算法，能實現將相鄰基站重疊覆蓋區域的業務在多個相鄰基站間共享，但是該算法要求相鄰基站與用戶之間的距離必須在一跳範圍以內，因此超過單跳距離的輕負載小區不能接納這些轉移業務。Velayos提出了在分布式和集中式情況下WLAN重疊小區中的流量轉移均衡算法，能實現位於WLAN重疊覆蓋區域的業務被多個相鄰基站接納，但是在該算法中，同樣超過單跳距離的輕負載小區不能接納轉移業務。典型的信道借用負載均衡策略大致闡述如下。Kim提出了將相鄰蜂窩網小區定義為一個簇，並在簇內小區之間引入動態的帶寬管理方式，能實現相鄰小區之間互相借用帶寬。具體地，通過為每個小區定義帶寬範圍[MINb，MAXb]來確定小區的三種負載狀態，當帶寬小於MINb時小區處於低負載狀態(safe-status)；大於MAXb時處於高負載狀態(peak-status)；而在區間[MINb，MAXb]內時小區處於均衡狀態(potentialpeak—status),只有高負載狀態小區能借用低負載狀態小區的信道帶寬。然而，這種信道借用的負載均衡算法只適合同種類型的小區，而不適合異構網絡小區之間的負載均衡。典型的混合負載均衡策略大致闡述如下。Wu提出了適用於純蜂窩網的混合負載均衡策略_多跳MACA算法，其使用專門的adhoc信道來轉移業務到輕負載小區，但是代理節點仍然使用輕負載小區的頻譜來傳輸數據，該算法具有信道借用與業務轉移的雙重特點。然而，Yanmaz只能應用於蜂窩網。典型的分布式負載均衡策略大致闡述如下。Huang提出在異構網絡環境下的分布式負載均衡算法，其將用戶分為兩類高層節點支持GRPS、WLAN等多個接口，通過中心基站/AP等接入核心網；低層節點必須以adhoc模式通信，通過高層網關節點才能接入核心網。因此低層節點被分給不同的高層網關節點來達到負載均衡的目的。然而，該策略存在如下缺陷首先，網關節點可能成為網絡的性能瓶頸；其次，低層節點接入核心網至少需要兩跳，當節點靠近中心接入設施時，這將導致不必要的性能降低。典型的兩階段控制負載均衡策略大致闡述如下。Song提出了把異構網絡的資源看作一個共享資源池，利用兩階段控制策略實現負載均衡，使得Cellular/WLAN混合網絡的資源使用效率最大化，並利用呼叫接納控制及垂直切換保證系統性能，但是，該策略中業務的轉移仍局限於單跳距離以內。典型的協作網絡負載均衡策略大致闡述如下。Yamada提出了基於基礎設施的多跳異構網絡架構下的協作網絡負載均衡機制，通過定義移動終端之間的協助規則，來實現它們的多跳接入，擴展網絡的覆蓋範圍、改善系統吞吐量、實現網絡間的負載均衡。然而這些規則沒有考慮基站之間的協作，使得移動終端獲得的信息非常有限，負載均衡的效率不高。因此，有必要提供一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法來克服現有技術的缺陷。
發明內容本發明的目的是提供一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，能有效解決網絡間的業務分布不均問題，業務的轉移跳數可以大於單跳，不存在adhoc信道所產生的幹擾，保證系統的性能，業務轉移不受網關節點的影響並且低層節點在靠近基站時接入核心網無需兩跳，增加系統的吞吐量性能，移動終端獲取信息較多，負載均衡效率高ο為了實現上述目的，本發明提供了一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，包括如下步驟(1)當用戶終端發送的新呼叫到達時，根據當前負載判斷本地基站是否為重負載基站；(2)當本地基站是重負載基站時，所述重負載基站和與所述重負載基站之間的距離小於一定值的相鄰基站進行協商，選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中接納轉移業務的目標基站；(3)所述重負載基站與所述目標基站進行協商，建立一條具有跳數限制的從所述用戶終端到所述目標基站的多跳中繼路由；(4)所述重負載基站經所述多跳中繼路由將所述需要轉移的業務切換或轉移到所述目標基站。在本發明的一個實施例中，所述方法還包括當本地基站不是重負載基站時，所述本地基站接納所述新呼叫。在本發明的另一個實施例中，所述步驟(2)中選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中作為業務轉移的目標基站具體為對應本地基站的每一個圓環量化小區，基於目標基站的負載指數、轉移業務量佔目標基站容量的比例、業務轉移離相鄰基站的距離、轉移業務離本地基站的距離、用戶終端位置、本地基站的負載指數、多跳路由建立的開銷、路由的可重用性因素，計算將所述圓環量化小區的業務轉移到各個相鄰基站的開銷；將對應於最小開銷的本地基站的圓環量化小區的業務選擇為需要轉移的業務；將對應於所述最小開銷的相鄰基站作為業務轉移的目標基站。在本發明的再一實施例中，所述步驟(2)中選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中作為業務轉移的目標基站具體為將負載指數最小的相鄰基站作為業務轉移的目標基站；將用戶終端與目標基站之間的距離最近的業務選擇為需要轉移的業務。在本發明的又一實施例中，所述步驟(3)具體為(31)重負載基站發送切換轉移消息至所述用戶終端；(32)所述用戶終端收到切換轉移消息後，廣播路由請求消息，所述路由請求消息包含中繼節點欄位；(33)所述中繼節點欄位對應的每個中繼節點收到所述路由請求消息後，將當前中繼節點的ID號添加到所述路由請求消息的中繼節點欄位以更新所述路由請求消息，而後廣播所述更新的路由請求消息；(34)目標基站收到來自所述中繼節點的路由請求消息後，沿著路由請求消息的反向路徑發送路由回復消息至所述用戶終端，每個收到路由回復消息的中繼節點構成所述用戶終端到所述目標基站的多跳中繼路由。在本發明的再一實施例中，所述方法還包括(35)若中繼鏈路斷開，斷開鏈路的上遊節點發送路由錯誤消息至所述用戶終端，所述用戶終端收到所述路由錯誤消息後重新發送路由請求消息以建立新的多跳中繼路由。在本發明的又一實施例中，所述方法還包括(5)當所述重負載基站的當前負載指數與警戒門限的差值低於5%，並且重負載基站的狀態維持時間超過特定時間門限時，停止轉移業務。與現有技術相比，本發明異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法通過將重負載基站的業務轉移到目標基站，有效解決網絡間的業務分布不均問題，由於該目標基站為與所述重負載基站之間的距離小於一定值的相鄰基站，因此業務的轉移跳數距離可以大於單跳，克服了現有技術中KarlssonVelayos,Song、Huang等提出的負載均衡策略的缺陷。另外，本方法通過相鄰基站的信道接入網絡，克服了現有技術中Kim、Wu提出的負載均衡策略的缺陷。總之，本方法不存在adhoc信道所產生的幹擾，保證系統的性能，業務轉移不受網關節點的影響並且低層節點靠近基站時接入核心網無需兩跳，增加系統的吞吐量性能，移動終端獲取信息較多，負載均衡效率高。通過以下的描述並結合附圖，本發明將變得更加清晰，這些附圖用於解釋本發明的實施例。圖1展示了本發明異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法的流程圖。圖Ia展示了圖1所示異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法中涉及的異構網絡的系統架構。圖Ib展示了圖1所示異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法中基站或無線接入點覆蓋區域的分割原理。圖Ic展示了圖1所示異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法中基站或無線接入點間進行負載均衡協商過程。圖2為圖1所示異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法中建立多跳中繼路由的流程圖。圖2a為圖2所示建立多跳中繼路由的信號收發示意圖。具體實施例方式現在參考附圖描述本發明的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。本發明異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法為Cellular(蜂窩網)、WLAN(無線區域網)、WiMax三種異構網絡重疊覆蓋環境下的負載均衡策略，基本設施有移動用戶(MSs)、基站(BSs)、無線接入點(APs)、IP核心網(CN)，移動用戶通過基站或無線接入點(BS/AP)接入IP核心網，網絡架構如圖Ia所示，其中，標號110表示網關，標號120表示蜂窩網，標號130表示移動終端，標號140表示WLAN，標號150表示AP，標號160表示WiMax，標號170表示BS，標號180表示全IP核心網。例如Wimaxl60中的移動終端130通過多跳中繼接入到蜂窩網120的基站170，再通過網關110接入全IP核心網180。在通信熱點區域，多個基站或無線接入點的覆蓋區域可能重疊，這使得各中心架構可以通過專用控制信道協同工作，以提高資源效率。本方法首先需要通過極坐標對一個BS/AP覆蓋區域進行小區分割，即將整個覆蓋區域分割為很多圓環網格，這些網格稱為圓環量化小區(QC)，如圖Ib中斜線區域表示的量化小區333所示。每個量化小區存在註冊用戶及呼叫用戶。下面說明本實施例異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其中涉及的本地基站可以為無線接入點。詳細地，如圖1所示，本實施例異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法包括如下步驟步驟S11，當用戶終端發送的新呼叫到達時，根據當前負載判斷本地基站的負載指數是否超過警戒門限，如果否，繼續下一步，如果是，轉步驟S13.步驟S12，本地基站為輕負載基站，接納該新呼叫，結束。步驟S13，本地基站為重負載基站，緩存該新呼叫。具體地，本地基站通過下式來估算當前負載狀況Cτ—currentL—~7；'-total⑴其中Cttrtal表示本地基站的總系統容量，Ccurrent是本地基站目前的負載，L為負載指數。如果負載指數L低於業務轉移的警戒門限T(注意警戒門限T是BS/AP的容量百分比，指示了小區負載的警戒級別，比如容量的90%)，則本地基站為輕負載，基站將接納該新呼口q，結束；否則，本地基站為重負載，則基站緩存該新呼叫。步驟S14，重負載基站發送請求幫助(RequestforHelp,RH)消息至與基站之間的距離小於一特定值d的相鄰基站。所述RH消息包含需要轉移業務的重負載小區的ID號。其中，所述相鄰基站與重負載基站之間的距離d必須滿足d^NhopXDnode(2)其中Nh。p是最大跳數，Dn。de表示單跳的平均距離。上式表明，業務可以轉移到任何距離不超過Nh。pXDn。de的相鄰基站，因此，本發明建立的多跳中繼路由具有跳數限制，以保證轉移業務的時延性能。需要注意的是，如果跳數太小，將不能有效的轉移部分業務到輕負載小區。因此，跳數Nh。p的設置尤為重要，這樣可以克服Karlsson及Velayos所提出的單跳負載均衡策略、以及Song提出的兩階段實現負載均衡策略的缺陷。步驟S15，所述相鄰基站接收所述RH消息，發送回復請求(IteplyforRequest,RR)消息至所述重負載基站，所述RR消息攜帶負載指數、業務中繼節點、基站自身ID等欄位。步驟S16，重負載基站在一段時間間隔內接收到相鄰基站的RR消息後，根據最小价格策略MP或最小負載策略MLNT選擇需要轉移的業務以及相鄰基站中的最優基站作為接納轉移業務的目標小區，並發送請求確認(RequestforCommitment,RC)消息給目標基站以確認進行業務轉移。步驟S17,目標基站接收RC消息後，發送一個進行業務轉移的確認轉移(AcknowledgmentforCommitment,AC)消息至重負載基站。步驟S18，重負載基站接收所述RC消息後，建立一條具有跳數限制的從用戶終端到目標基站的多跳中繼路由。步驟S19，在業務切換及轉移階段(HT，handoffandtransferring)，重負載基站將選擇需要轉移的業務通過多跳中繼切換到目標基站，或者直接將緩存的新呼叫多跳轉移到目標基站，實現將重負載小區的業務轉移到相鄰目標基站。步驟S20，當所述重負載基站的當前負載指數與警戒門限T的差值低於5%，並且重負載基站的狀態維持時間超過特定時間門限T_thresh時，停止轉移業務，結束。由上述技術方案可知，異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法通過將重負載基站的業務轉移到目標基站，能有效解決網絡間的業務分布不均問題，降低呼叫阻塞概率，改善整個異構網絡的系統吞吐量，從而改善網絡的資源使用效率，而且對已有協議的改動很小，不增加任何的基礎設施。另外，通過相鄰基站的信道接入網絡，可以克服Kim提出的在同種網絡之間實現信道借用以及Wu提出的蜂窩網下實現負載均衡策略的缺陷；通過基站之間的協作，可以克服Yamada提出的只有用戶終端間協作策略的缺陷。需要注意的是，本發明中，移動用戶可以按照某個速度任意移動，特定時刻可以跳出或進入某個BS/AP的覆蓋範圍。當移動用戶不在BS/AP的覆蓋範圍內時，可通過多跳路由建立用戶與基站之間的連接，或者轉移進相鄰輕負載小區以實現負載均衡。因而每個用戶終端必須支持兩個接口一是各種無線媒體接入技術的默認網絡接口，如WCDMA、802.11,802.16等，另一個是adhoc網絡接口(假設每個移動用戶能夠通過默認接口(例如cellular、WLAN、WiMax等)與中心架構直接通信，或者通過多跳中繼以MANET模式通信)。其中，步驟S14至步驟S17的示意過程見圖lc。下面具體說明所述步驟S16中最小价格策略MP或最小負載策略MLNT。最小价格策略是指重負載小區基站將對業務轉移有較大影響的因素進行量化，然後對轉移業務及目標基站的選擇進行價格分析，並選擇具有最小轉移代價的業務和相應轉移目標基站進行業務轉移。所述對業務轉移有較大影響的因素包括目標基站的負載指數、轉移業務量佔目標基站容量的比例、業務轉移離相鄰基站的距離、轉移業務離本地基站的距離、用戶終端位置、本地基站的負載指數(即業務轉移的警戒門限T)、多跳路由建立的開銷、路由的可重用性等因素。具體地，在步驟S16中，重負載基站在一段時間間隔內接收到相鄰的不同基站的RR消息後，計算重負載基站每個圓環量化小區的業務轉移到各個相鄰的不同基站的價格，表達式如下KKp(0=minF(i,k)=min[7(0+D(i,k)](3)其中P(i)表示第i個量化小區業務轉移的最小開銷，F(i，k)表示將第i個量化小區的業務轉移到第k個相鄰基站的開銷，I(i)表示第i個量化小區對本地BS/AP的重要性D(i，k)表示第k個相鄰基站接納第i個小區的轉移業務的困難程度。I(i)值越小則重要性越低。因此位於第i個量化小區的業務越值得轉移到相鄰的輕負載小區，D(i，k)值越小則該相鄰基站越容易接納轉移業務。需要注意的是，在最小价格策略中，只有位於選擇的圓環量化小區的業務才能被轉移，其它覆蓋區的業務被本地基站接納。I(i)的計算公式如下所示".、distance(i)、丄N(J)m=^^-Cell_radius)+W^m(4)其中distance(i)和cellradius分別表示第i個量化小區到本地基站的距離(對應用戶終端位置)及小區半徑。因此，fl^l表示第i個量化小區(QC)與本地基站覆蓋區域的相對位置。N(i)、R(i)分別表示位於第i個量化小區的呼叫用戶數及註冊用戶總數。If值越小意味著在未來一段時間可能發出呼叫請求的用戶越多，因此越發值得建立多跳路由以便進行業務轉移，從而降低路由發現時延。顯然，它在一定程度上對業務數量具有預測性，使得建立的多跳路由可重複利用。D(i,k)的計算公式如下所示。，..traffic{i)distance(i,k)剛-,'cLrT-Loa^-^V^T(5)其中Ct。talk表示第k個相鄰基站的系統容量，Loadk是第k個相鄰基站的當前負載，T是業務轉移的警戒門限，因此Ct。talk·T-Loadk表示第k個基站可以接納的總轉移業務量，該式可以有效避免桌球效應的產生，並反映目標基站的負載情況；trafficG)是位於第i個量化小區的總業務量；因此，ρH能刻劃轉移業務量佔第k個目標基站可用容量cUllaI『1~LOadk的比例。而distence(i，k)表示第i個量化小區與第k個相鄰基站之間的距離，它也能distance(Lk)反映建立多跳路由所需要的開銷。因此N.D對業務轉移的跳數進行了規一化。跳數hopnode越大，業務轉移的開銷越大，因而D(i，k)值越大。公式(4)、(5)中的權重係數Wi(i=1,2,...,4)刻劃了每個影響因素的重要性，但是它們的累積和應該滿足下式Wl+w2+w3+w4=1(6)因此，對於第i個量化小區，所有K個相鄰基站中業務轉移的最小開銷P(i)可以通過式(3)、(4)、(5)計算得到(注意，沒有呼叫用戶的量化小區將不考慮)。而P(i)值越小，將第i個量化小區中業務轉移的概率就越大。那麼，被切換或轉移的呼叫用戶可以通過下式確定KiOv=ar§m/np(0=argmin(minF(i,k))其中i。pt表示選擇的最優量化小區，位於該小區的業務將會被轉移。選擇轉移的業務所對應的目標基站為KKKplOopl)=argminF(iopr,k)=argminD(iopt,k)(8)其中k。pt(i。pt)表示選擇的轉移業務將會被轉移到的目標基站。總之，重負載小區基站將選擇具有最小价格P(i)的量化小區中的業務切換或轉移到對應的目標基站中，直到負載指數低於T-5%。最小負載策略為步驟S16中重負載基站接收到來自相鄰基站的RR消息後，將負載指數最小的相鄰基站作為業務轉移的目標基站，根據移動用戶與目標基站之間的距離來決定轉移哪部分業務，與目標基站之間距離最近的業務被選擇切換或轉移。表達式如下k。pt=argminlLji=1，2，...，K}(9)其中k。pt表示選擇的轉移業務將會被轉移到的目標基站。由上可知，相對於最小价格策略而言，最小負載策略是更簡單而直觀的想法，但是它僅僅考慮了業務轉移策略的部分影響因素，即目標基站在當前容量與負載條件下接納轉移業務的困難程度，而沒有考慮轉移距離導致的跳數過大、轉移業務對本地基站的重要性、路由的建立開銷以及可重用性等因素。因此最小价格策略對複雜的業務轉移有更好的適應能力。在所述步驟S18中，所述建立多跳中繼路由的過程如圖2和圖2a所示，包括如下步驟步驟S181，重負載基站210發送切換轉移(HT，handoffandtransferring)消息給所述用戶終端，如圖5中的源節點5。其中HT消息中填充的欄位包括目標基站的ID，中繼節點號等。其中標號230表示中間基站。步驟S182，所述用戶終端(源節點5)收到HT消息後，廣播路由請求(RouteRequest,RREQ)消息，以建立一個到達目標基站220的多跳中繼路由。其中，RREQ消息包括如下欄位tableseeoriginaldocumentpage10其中，所述用戶終端(源節點5)廣播的RREQ消息的Src欄位填充有節點ID，Src_cell欄位填充有本地基站的ID，Dest欄位是從HT消息中隨機選擇的中繼節點(若沒有中繼節點，則相當於路由請求廣播)，Dest_cell欄位是目標BS/AP，C0Unt_h0ps欄位填充有跳數限制Nh。p。當C0imt_h0pS值為0時，用戶終端(源節點5)直接丟掉該RREQ消息而不進行廣播。Relay—nodes欄位是RREQ消息所經歷的所有中繼節點，比如圖2a中源節點5、中繼節點9、中繼節點3。步驟S183，每個中繼節點(中繼節點9、中繼節點3)在收到RREQ消息之後，將當前中繼節點的ID號添加到所述路由請求消息的Relay—nodes(中繼節點)欄位以更新所述路由請求消息，而後廣播所述更新的路由請求消息。具體地，每個中繼節點將自己的節點ID號填充在RREQ消息的Relay_nodes欄位後，並將Countjiops值減1後再填充進去。如圖2a中，中繼節點9填充Relay_n0deS欄位後，Relay_nodes欄位就存在5和9兩個節點號；節點3填充Relay_n0deS欄位後，Relay_n0deS欄位就存在5、9、3三個節點號。最後再廣播更新的填充有節點號的RREQ消息，直到目標基站220收到來自中繼節點的RREQ消息。當中間節點收到的RREQ消息具有Countjiops值為0時，則丟棄該包。步驟S184，目標基站220收到來自中繼節點的RREQ消息後，沿著RREQ消息的反向路徑(如圖2a中的目標基站220—中繼節點3—中繼節點9—源節點5)發送路由回復(RouteReply,RREP)消息至所述用戶終端(源節點5)，每個收到RREP消息的中繼節點構成所述用戶終端(源節點5)到所述目標基站220的多跳中繼路由，即正向路由源節點5—中繼節點9—中繼節點3—目標基站220。以便進行業務的轉移。其中，RREP消息包括如下欄位Src_nodeSrc_cellDest_nodeDest_cellRoute_node其中，Src_n0de欄位記錄了中繼節點自身的ID，Src_cell欄位記錄了本地基站的ID，Dest_node欄位是RREP消息的目的節點，Dest_cell欄位是RREP消息的目的小區，Route_node欄位包含了該RREQ消息所遍歷的所有中繼節點，比如圖2a中源節點5、中繼節點9、中繼節點3。在整個反向路徑中，Route_node欄位都不發生變化，它們是用於源節點Src_node欄位在轉發RREP消息時尋找目的節點Destjode和目的小區Dest_Cell作為下一跳的依據。步驟S185，若中繼鏈路斷開，斷開鏈路的上遊節點發送RERR(RouteError，路由錯誤)消息至所述用戶終端(源節點5)，所述用戶終端(源節點5)收到所述RERR消息後重新發送RREQ消息以建立新的多跳中繼路由。具體地，當由於節點移動或能量耗盡致使中繼鏈路斷開時，需要進行路由修復。斷開鏈路的上遊節點將根據本節點建立的路由表，發送RERR消息沿反向路徑傳遞給用戶終端，用戶終端收到該RERR消息後重新發送RREQ消息，即重新進行路由搜索過程以建立新的多跳路由。例如假設圖2a中鏈路中繼節點9—中繼節點3斷開，則中繼節點3的上遊節點即中繼節點9發送RERR消息給源節點5，源節點5重新廣播RREQ消息以建立路由，所述建立過程與步驟S182至步驟S184類似，再次不再累述。以上結合最佳實施例對本發明進行了描述，但本發明並不局限於以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據本發明的本質進行的修改、等效組合。權利要求一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，包括如下步驟(1)當用戶終端發送的新呼叫到達時，根據當前負載判斷本地基站是否為重負載基站；(2)當本地基站是重負載基站時，所述重負載基站和與所述重負載基站之間的距離小於一定值的相鄰基站進行協商，選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中接納轉移業務的目標基站；(3)所述重負載基站與所述目標基站進行協商，建立一條具有跳數限制的從所述用戶終端到所述目標基站的多跳中繼路由；以及(4)所述重負載基站經所述多跳中繼路由將所述需要轉移的業務切換或轉移到所述目標基站。2.如權利要求1所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，還包括當本地基站不是重負載基站時，所述本地基站接納所述新呼叫。3.如權利要求1所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，所述步驟(2)中選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中作為業務轉移的目標基站具體為對應本地基站的每一個圓環量化小區，基於目標基站的負載指數、轉移業務量佔目標基站容量的比例、業務轉移離相鄰基站的距離、轉移業務離本地基站的距離、用戶終端位置、本地基站的負載指數、多跳路由建立的開銷、路由的可重用性因素，計算將所述圓環量化小區的業務轉移到各個相鄰基站的開銷；將對應於最小開銷的本地基站的圓環量化小區的業務選擇為需要轉移的業務；將對應於所述最小開銷的相鄰基站作為業務轉移的目標基站。4.如權利要求1所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，所述步驟(2)中選擇所述重負載基站中需要轉移的業務以及所述相鄰基站中作為業務轉移的目標基站具體為將負載指數最小的相鄰基站作為業務轉移的目標基站；將用戶終端與目標基站之間的距離最近的業務選擇為需要轉移的業務。5.如權利要求1所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，所述步驟(3)具體為(31)重負載基站發送切換轉移消息至所述用戶終端；(32)所述用戶終端收到切換轉移消息後，廣播路由請求消息，所述路由請求消息包含中繼節點欄位；(33)所述中繼節點欄位對應的每個中繼節點收到所述路由請求消息後，將當前中繼節點的ID號添加到所述路由請求消息的中繼節點欄位以更新所述路由請求消息，而後廣播所述更新的路由請求消息；以及(34)目標基站收到來自所述中繼節點的路由請求消息後，沿著路由請求消息的反向路徑發送路由回復消息至所述用戶終端，每個收到路由回復消息的中繼節點構成所述用戶終端到所述目標基站的多跳中繼路由。6.如權利要求5所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，還包括(35)若中繼鏈路斷開，斷開鏈路的上遊節點發送路由錯誤消息至所述用戶終端，所述用戶終端收到所述路由錯誤消息後重新發送路由請求消息以建立新的多跳中繼路由。7.如權利要求1所述的異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，其特徵在於，還包括(5)當所述重負載基站的當前負載指數與警戒門限的差值低於5%，並且重負載基站的狀態維持時間超過特定時間門限時，停止轉移業務。全文摘要本發明公開了一種異構無線網絡中基於多跳中繼的協作負載均衡方法，包括如下步驟(1)當用戶終端發送的新呼叫到達時，根據當前負載判斷本地基站是否為重負載基站；(2)當本地基站是重負載基站時，重負載基站和與重負載基站之間的距離小於一定值的相鄰基站進行協商，選擇重負載基站中需要轉移的業務以及相鄰基站中接納轉移業務的目標基站；(3)重負載基站與目標基站進行協商，建立一條具有跳數限制的從用戶終端到目標基站的多跳中繼路由；(4)重負載基站經多跳中繼路由將需要轉移的業務切換或轉移到目標基站。本方法能將業務均勻地分布到整個異構無線網絡，呼叫阻塞概率小，系統吞吐量性能好，負載均衡效率高，並且業務轉移跳數可大於單跳。文檔編號H04W40/22GK101835202SQ20101014016公開日2010年9月15日申請日期2010年4月1日優先權日2010年4月1日發明者劉建,朱光喜,裴雪兵,郭磊申請人:武漢鴻象信息技術有限公司