一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法
【专利摘要】本发明涉及一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其在现场台站与中心站系统内的中心站单元进行气象数据传输时，中心站监管单元对中心站系统内每个中心站单元的中心站负载压力状态进行评估，并将每个中心站单元对应的中心站负载压力状态传输至桥接器监管单元内；在接收每个中心站单元的中心站负载压力状态后，桥接器监管单元比较每个中心站单元的中心站负载压力，并选择桥接器系统内的桥接器单元将现场台站的气象数据通过中心站监控单元传输分配至中心站系统内中心站负载压力较小的中心站单元内。本发明操作方便，能有效实现负载平衡，提高中心站数据获取、存储以及计算的负荷能力，适应范围广，安全可靠。
【专利说明】一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种方法，尤其是一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，属于气象数据处理的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，在自动气象站系统中包括用于采集气象数据并将所述气象数据向外传输的现场台站、用于对现场台站数据进行接收、分析处理的中心站以及连接所述中心站及现场台站的桥接器。一般地，中心站通过桥接器与现场台站通讯，即现场台站与中心站之间通过桥接器建立一个通信链路。
[0003]对于气象观测的需求已经从单纯的获取数据，发展到提供数据应用和产品开发的地步，对于数据要求的增加从直观表现上看就是气象的现场台站数量的迅速增加。而气象现场台站数量的迅速增加会给中心站数据的接收、存储和计算过程带来巨大的负担，如果进一步增加数据量，最终有可能使得中心站数据的到报率降低，数据应用缓慢，影响用户的正常使用。所以如何在不影响业务运行的前提下，实现自动气象站系统性能提升和负载平衡是用户现在迫切的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其操作方便，能有效实现负载平衡，提高中心站数据获取、存储以及计算的负荷能力，适应范围广，安全可靠。
[0005]按照本发明提供的技术方案，所述实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，包括多个现场台站、中心站系统以及连接所述现场台站与中心站系统的桥接器系统；所述桥接器系统包括至少一个桥接器单元以及用于监管所述桥接器单元工作状态的桥接器监管单元，中心站系统包括至少一个中心站单元以及用于监管所述中心站单元工作状态的中心站监管单元；桥接器单元能与现场台站进行无线通讯，桥接器单元能将现场台站的气象数据传输至对应的中心站单元；在现场台站与中心站系统内的中心站单元进行气象数据传输时，中心站监管单元对中心站系统内每个中心站单元的中心站负载压力状态进行评估,并将每个中心站单元对应的中心站负载压力状态传输至桥接器监管单元内；
[0006]在接收每个中心站单元的中心站负载压力状态后，桥接器监管单元比较每个中心站单元的中心站负载压力，并选择桥接器系统内的桥接器单元将现场台站的气象数据通过中心站监控单元传输分配至中心站系统内中心站负载压力较小的中心站单元内。
[0007]所述桥接器监管单元对每个桥接器单元的桥接器负载压力状态进行评估，并选择桥接器系统内具有较小桥接器负载压力的桥接器单元将现场台站的气象数据传输至中心站系统内对应的中心站单元内。
[0008]所述桥接器监管单元根据每个桥接器单元的桥接器负载压力状态判断桥接器系统内的所有桥接器单元均不能将气象数据传输至中心站系统内对应的中心站单元内时，桥接器监管单元实时热部署一个桥接器单元，并通过所述部署的桥接器单元建立现场台站与中心站系统间通信链路。
[0009]所述中心站监管单元对每个中心站单元的负载压力状态进行评估时利用的中心站负载参数包括分钟通信数据量X1、CPU占用率X2、内存占用率X3以及数据处理流程所用时间X4 ;中心站负载压力状态结果P为:
[0010]P = S1+S2+S3+S4 ；
[0011]其中，SI= Xl/Yl, S2 = X2/Y2，S3 = X3/Y3，S4 = X4/Y4 ；Y1 为分钟通信数据量预设评估值、Y2为中心站CPU占用率预设评估值、Y3为中心站内存占用率预设评估值，Y4为数据处理流程所用时间预设评估值。
[0012]中心站监管单元内设有中心站压力报警状态Q,所述Q = max (SI, S2, S3, S4);当所述中心站压力报警状态Q超过中心站监管单元内的压力报警阈值时，中心站监管单元对相应的中心站单元进行压力报警，中心站监管单元同时将每个中心站单元的中心站压力报警状态Q传输至桥接器监管单元。
[0013]所述桥接器监管单元在收到中心站监管单元发送每个中心站单元的中心站负载压力状态结果P后，进行归一化，得到分配参考值m，则有:
[0014]
【权利要求】
1.一种实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:包括多个现场台站(I)、中心站系统以及连接所述现场台站(I)与中心站系统的桥接器系统；所述桥接器系统包括至少一个桥接器单元(3)以及用于监管所述桥接器单元(3)工作状态的桥接器监管单元(2)，中心站系统包括至少一个中心站单元(5)以及用于监管所述中心站单元(5)工作状态的中心站监管单元(4);桥接器单元(3)能与现场台站(I)进行无线通讯，桥接器单元(3)能将现场台站(I)的气象数据传输至对应的中心站单元(5);在现场台站(I)与中心站系统内的中心站单元(5)进行气象数据传输时，中心站监管单元(4)对中心站系统内每个中心站单元(5)的中心站负载压力状态进行评估，并将每个中心站单元(5)对应的中心站负载压力状态传输至桥接器监管单元(2)内； 在接收每个中心站单元(5)的中心站负载压力状态后，桥接器监管单元(2)比较每个中心站单元(5)的中 心站负载压力，并选择桥接器系统内的桥接器单元(3)将现场台站(I)的气象数据通过中心站监控单元(4)传输分配至中心站系统内中心站负载压力较小的中心站单元(5)内。
2.根据权利要求1所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述桥接器监管单元(2)对每个桥接器单元(3)的桥接器负载压力状态进行评估，并选择桥接器系统内具有较小桥接器负载压力的桥接器单元(3)将现场台站(I)的气象数据传输至中心站系统内对应的中心站单元(5)内。
3.根据权利要求2所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述桥接器监管单元(2)根据每个桥接器单元(3)的桥接器负载压力状态判断桥接器系统内的所有桥接器单元(3)均不能将气象数据传输至中心站系统内对应的中心站单元(5)内时，桥接器监管单元(2)实时热部署一个桥接器单元(3)，并通过所述部署的桥接器单元(3)建立现场台站(I)与中心站系统间通信链路。
4.根据权利要求1所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述中心站监管单元(4)对每个中心站单元(5)的负载压力状态进行评估时利用的中心站负载参数包括分钟通信数据量X1、CPU占用率X2、内存占用率X3以及数据处理流程所用时间X4 ;中心站负载压力状态结果P为:
P = S1+S2+S3+S4 ； 其中，SI = Xl/Yl，S2 = X2/Y2，S3 = X3/Y3，S4 = X4/Y4 ；Y1 为分钟通信数据量预设评估值、Y2为中心站CPU占用率预设评估值、Y3为中心站内存占用率预设评估值，Y4为数据处理流程所用时间预设评估值。
5.根据权利要求4所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:中心站监管单元(4)内设有中心站压力报警状态Q,所述Q = max (SI, S2, S3, S4);当所述中心站压力报警状态Q超过中心站监管单元(4)内的压力报警阈值时，中心站监管单元(4)对相应的中心站单元(5)进行压力报警，中心站监管单元(4)同时将每个中心站单元(5)的中心站压力报警状态Q传输至桥接器监管单元(2)。
6.根据权利要求5所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述桥接器监管单元(2)在收到中心站监管单元(4)发送每个中心站单元(5)的中心站负载压力状态结果P后，进行归一化，得到分配参考值m，则有:
7.根据权利要求6所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:当中心站监管单元(4)根据压力报警状态Q对相应的中心站单元(5)进行压力报警时，桥接器监管单元(2)在进行分配参考值中处理时，将只进行压力报警外的中心站单元(5)的中心站负载压力状态结果的归一化运算，桥接器监管单元(2)将现场台站(I)的气象数据只传输至处于压力报警外且具有较大分配参考值的中心站单元(5)。
8.根据权利要求6所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述桥接器监管单元(2)在收到中心站监管单元(4)传输的每个中心站单元(5)的中心站负载压力状态结果P以及压力报警状态Q后，计算分配调整参考值F，F = abs (P/5-Q)，其中，abs表示绝对值运算；当分配调整参考值F大于20%时，桥接器监管单元(2)将对应的中心站单元(5)的分配参考值乘以设定的调整系数。
9.根据权利要求2所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:所述桥接器监管单元(2)对每个桥接器单元(3)的负载压力状态进行评估时利用的桥接器负载参数包括桥接器当前并发链接数量Xcl、单位时间通信数据量Xc2、CPU占用率Xc3以及内存占用率Xc3 ;桥接器负载压力状态结果Pc为:
Pc = Scl+Sc2+Sc3+Sc4 ；
其中，Scl = Xcl/Ycl, Sc2 = Xc2/Yc2, Sc3 = Xc3/Yc3, Sc4 = Xc4/cY4 ；Ycl 为并发链接数量预设评估值、Yc2为通信数据量预设评估值，Yc3为桥接器CPU占用率预设评估值、Yc4为桥接器内存占用率预设评估值。
10.根据权利要求9所述的实现自动气象站无线组网负载平衡的方法，其特征是:桥接器监管单元(2)内设有桥接器压力报警状态Qc，所述Qc =max(Scl，Sc2, Sc3, Sc4);当所述桥接器压力报警状态Qc超过桥接器监管单元(2)内的桥接器压力报警阈值时，桥接器监管单元(2)对相应的桥接器单元(3)进行压力报警，桥接器监管单元(2)选择压力报警外的桥接器单元⑶建立现场台站⑴与中心站监管单元⑷间的通信链路。
【文档编号】H04W28/08GK103973586SQ201410204515
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】蔡斌辉, 陈鹏斐, 程晨, 陶蓉茵, 张金喜 申请人:江苏省无线电科学研究所有限公司