專利名稱：移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及負(fù)荷均衡技術(shù)，尤其涉及移動通信系統(tǒng)中多節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷均衡方法。
背景技術(shù)：
目前，各種移動通信系統(tǒng)中紛紛引入了負(fù)荷均衡技術(shù)，這種技術(shù)的加入，使得通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性得到了極大的提高。
例如，3GPP(第三代合作項目)在Release 5中開始引入了Iu Flex技術(shù)(RAN節(jié)點(diǎn)與多個CN節(jié)點(diǎn)相連接的技術(shù))，它解決了RAN(無線接入網(wǎng))連接同一CN(核心網(wǎng))域多個對等節(jié)點(diǎn)的技術(shù)問題。Iu Flex技術(shù)是為了打破GSM(全球移動通信系統(tǒng))和UMTS(通用移動通信系統(tǒng))網(wǎng)絡(luò)中一個RAN節(jié)點(diǎn)只能連接到一個MSC server(移動交換中心服務(wù)器)和SGSN(服務(wù)型通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn))的限制。Iu Flex技術(shù)在以下幾個方面提高了網(wǎng)絡(luò)性能，首先，其減少了用戶漫游時的信令開銷；其次，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷在CN實(shí)體中得到均勻分布和備份；再次，其為系統(tǒng)容量擴(kuò)展提供了一種實(shí)現(xiàn)方式。
目前的Iu Flex技術(shù)已經(jīng)規(guī)定了RNC應(yīng)該可以處理某些CN節(jié)點(diǎn)過載或其他原因?qū)е碌漠惓Ｇ闆r。但是當(dāng)前Iu Flex技術(shù)的負(fù)荷均衡原理僅僅在RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)不能解釋Uu接口(移動終端與RAN相連接的接口)的初始直接傳輸信令中的IDNNS(Intra Domain NASNode Selector，內(nèi)域非接入層節(jié)點(diǎn)選擇)值，或者說它從IMSI(國際移動用戶標(biāo)識碼)導(dǎo)出的NRI(Network Resource Identifier，網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識)值無法映射到一個有效的CN節(jié)點(diǎn)時才使用。UTRAN(通用移動通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng))使用信元“Intra Domain NAS NodeSelector”以便在眾多CN節(jié)點(diǎn)中路由到目標(biāo)CN域，“Intra Domain NASNode Selector”的詳細(xì)描述請參見3GPP TS25.331 10.3.1.6；“NetworkResource Identifier”唯一標(biāo)識了CN節(jié)點(diǎn)共享池中的一個單獨(dú)CN節(jié)點(diǎn)，“Network Resource Identifier”的詳細(xì)描述請參見3GPP TS23.2364.3。
以圖1所示的多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法為例，在步驟S101及S102中，移動終端接入RAN中，RNC分析接入信令；進(jìn)入步驟S103，RNC分析信令中的NRI的標(biāo)識指示是否有效；如果是，進(jìn)入步驟S105，選定核心網(wǎng)實(shí)體；如果否，進(jìn)入步驟S104，RNC進(jìn)行負(fù)荷均衡操作，再進(jìn)入步驟S105；最后，進(jìn)入步驟S106，被選定核心網(wǎng)實(shí)體導(dǎo)引接續(xù)。
由圖1所示的技術(shù)方案可知，只有當(dāng)NRI的標(biāo)識指示無效時，RNC才進(jìn)行負(fù)載均衡操作，而且僅僅是選擇一個有效的核心網(wǎng)實(shí)體，并非從多個有效的核心網(wǎng)實(shí)體中選擇一個最優(yōu)的核心網(wǎng)實(shí)體。換句話說，當(dāng)前UMTS系統(tǒng)Iu Flex技術(shù)的負(fù)荷均衡機(jī)制僅僅適用于下列情形RNC無法解釋Uu接口的初始直接傳輸信令中IDNNS值或者RNC從IMSI導(dǎo)出的NRI值無法映射到一個有效的CN節(jié)點(diǎn)。一般來說，RNC所接到的上述信令來源于不支持Iu Flex特性的UE(用戶設(shè)備)，所以目前的技術(shù)僅解決了由這部分UE觸發(fā)的業(yè)務(wù)量在CN節(jié)點(diǎn)共享池中的負(fù)荷均衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，以實(shí)現(xiàn)移動通信系統(tǒng)中由所有UE觸發(fā)的業(yè)務(wù)量在核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共享池中的負(fù)荷均衡。
本發(fā)明提供了一種移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，所述移動通信系統(tǒng)至少包括無線接入網(wǎng)及核心網(wǎng)，所述核心網(wǎng)具有至少一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；無線接入網(wǎng)根據(jù)有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由，將接入信令遞送給有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；由有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引所述移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
如果無線接入網(wǎng)無法解析目的標(biāo)識指示，或者有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，或者目的標(biāo)識指示不能映射到任何一個與無線接入網(wǎng)具有直接連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，無線接入網(wǎng)根據(jù)各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
如果目的標(biāo)識指示映射到一個未處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，無線接入網(wǎng)可選擇核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
如果目的標(biāo)識指示映射到一個未處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，無線接入網(wǎng)可根據(jù)各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)利用固定時間周期，或者根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生的變化，或者在準(zhǔn)備為新的移動終端提供服務(wù)時，可向無線接入網(wǎng)發(fā)出負(fù)荷級別報告，無線接入網(wǎng)根據(jù)負(fù)荷級別報告選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
其中，無線接入網(wǎng)首先排除對處于失效級別或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇；無線接入網(wǎng)再選擇最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于最小負(fù)荷量級別時，無線接入網(wǎng)隨機(jī)的從所述多個最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中選擇一個作為有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
此外，無線接入網(wǎng)利用固定時間周期，或者所述無線接入網(wǎng)接到所述移動終端與多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接請求時，向所述多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢負(fù)荷級別請求，并根據(jù)獲得的負(fù)荷級別報告選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
其中，無線接入網(wǎng)首先排除對處于失效級別或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇；無線接入網(wǎng)可選擇最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于最小負(fù)荷量級別時，無線接入網(wǎng)隨機(jī)的從所述多個最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中選擇一個作為有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
由于本發(fā)明采用了無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示而選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的技術(shù)方案，所以選擇有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為移動終端的路由，可使移動終端快速的與核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。
本發(fā)明針對無線接入網(wǎng)不能解析來源于移動終端的目的標(biāo)識指示或標(biāo)識指示所指的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生業(yè)務(wù)過載等特殊情況，采用了忽略目的標(biāo)識指示，重新選擇有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。


圖1為現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法的流程圖。
圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的流程圖。
圖3為圖2中的步驟S201進(jìn)一步說明的流程圖。
圖4為圖3中的步驟S2015及步驟S2016進(jìn)一步說明的第一流程圖。
圖5為圖3中的步驟S2015及步驟S2016進(jìn)一步說明的第二流程圖。
圖6為本發(fā)明第二實(shí)施例的LTE/SAE中Iu Flex系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明的第二實(shí)施例的流程圖。
圖8為本發(fā)明的第二實(shí)施例的MME/UPE節(jié)點(diǎn)通知CP Anchor其當(dāng)前負(fù)荷狀態(tài)的流程圖。
圖9為本發(fā)明的第二實(shí)施例的CP Anchor進(jìn)行負(fù)荷均衡操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面我們將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的最佳實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。首先要指出的是，本發(fā)明中用到的術(shù)語、字詞及權(quán)利要求的含義不能僅僅限于其字面和普通的含義去理解，還包括進(jìn)而與本發(fā)明的技術(shù)相符的含義和概念，這是因?yàn)槲覀冏鳛榘l(fā)明者，要適當(dāng)?shù)亟o出術(shù)語的定義，以便對我們的發(fā)明進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)拿枋觥Ｒ虼?，本說明和附圖中給出的配置，只是本發(fā)明的首選實(shí)施方案，而不是要列舉本發(fā)明的所有技術(shù)特性。我們要認(rèn)識到，還有各種各樣的可以取代我們方案的同等方案或修改方案。
圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的流程圖，在本實(shí)施例中，移動通信系統(tǒng)至少包括無線接入網(wǎng)及核心網(wǎng)，所述核心網(wǎng)具有至少一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。如圖所示，在步驟S201中，無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，在此過程中，無線接入網(wǎng)需要識別移動終端的目的標(biāo)識，再根據(jù)識別結(jié)果，選擇一個有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；進(jìn)入步驟S202，無線接入網(wǎng)為移動終端選定核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)后，根據(jù)有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由，將接入信令遞送給有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，即請求與此核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接；最后進(jìn)入步驟S203，有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接受請求后，導(dǎo)引所述移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
圖2公開的步驟只是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法所需的必要技術(shù)特征。為使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更易實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，現(xiàn)在對圖2中的步驟S201做進(jìn)一步的說明。
圖3為圖2中的步驟S201進(jìn)一步說明的流程圖。在步驟S2011中，無線接入網(wǎng)識別來源于移動終端的目的標(biāo)識指示；進(jìn)入步驟S2012，無線接入網(wǎng)判斷能否將該標(biāo)識指示進(jìn)行解析，如果可以解析，進(jìn)入步驟S2013，否則，表示無線接入網(wǎng)中的節(jié)點(diǎn)只能連接到一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，則進(jìn)入步驟S2015；在步驟S2013中，無線接入網(wǎng)在確定能夠解析標(biāo)識指示后，還需要對標(biāo)識指示的有效性進(jìn)行判斷，如果有效，說明標(biāo)識指示能夠映射到核心網(wǎng)多個節(jié)點(diǎn)中的一個，進(jìn)入步驟S2014，否則，表示標(biāo)識指示不能映射到核心網(wǎng)中的任何一個節(jié)點(diǎn)，此時進(jìn)入步驟S2015；在步驟S2014中，無線接入網(wǎng)還需繼續(xù)判斷標(biāo)識指示所指的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是否處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，如果是，進(jìn)入步驟S2015，否則，進(jìn)入步驟S2016；在步驟S2015中，如果無線接入網(wǎng)無法解析標(biāo)識指示、或者標(biāo)識指示無效、或者標(biāo)識指示所指向的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，無線接入網(wǎng)需要比對核心網(wǎng)中各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量；在步驟S2016中，無線接入網(wǎng)根據(jù)比對負(fù)荷量的結(jié)果，為移動終端選定一個有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
需要說明的是，無線接入網(wǎng)可以不必判斷標(biāo)識指示所指向的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是否處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，即，無論標(biāo)識指示所指向的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)是否處于過載狀態(tài)，無線接入網(wǎng)都要比對各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，并從中選擇最合適的節(jié)點(diǎn)以與移動終端連接。
現(xiàn)在對本發(fā)明實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法做進(jìn)一步說明。
圖4為圖3中的步驟S2015及步驟S2016進(jìn)一步說明的第一流程圖。在步驟S401中，各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)利用固定時間周期，或者根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生的變化，或者在準(zhǔn)備為新的移動終端提供服務(wù)時，向所述無線接入網(wǎng)發(fā)出負(fù)荷級別報告。在本實(shí)施例中，以負(fù)荷級別代表核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷狀態(tài)，負(fù)荷級別越大，代表業(yè)務(wù)負(fù)荷量越大，固定時間周期可以是固定間隔時間，例如，各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)每5秒鐘向無線接入網(wǎng)發(fā)送負(fù)荷級別報告。進(jìn)入步驟S402，無線接入網(wǎng)保存并更新各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別。再進(jìn)入步驟S403，無線接入網(wǎng)比對當(dāng)前各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別，在此過程中，無線接入網(wǎng)首先會排除處于失效或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，即，無線接入網(wǎng)不會考慮選擇這些節(jié)點(diǎn)作為與移動終端連接的有效節(jié)點(diǎn)，之后，通過比對多個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別，確定負(fù)荷級別最小的節(jié)點(diǎn)作為連接的有效節(jié)點(diǎn)，此外，如果有多個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別同處在最小負(fù)荷級別，則無線接入網(wǎng)隨機(jī)確定這些節(jié)點(diǎn)中的一個作為有效節(jié)點(diǎn)。最后進(jìn)入步驟S404，無線接入網(wǎng)在比對各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別后，選擇處于最小負(fù)荷級別的節(jié)點(diǎn)作為有效節(jié)點(diǎn)。
在圖4中，無線接入網(wǎng)獲得核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷狀態(tài)的信息是通過核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送負(fù)荷狀態(tài)報告實(shí)現(xiàn)的，實(shí)際上，無線接入網(wǎng)獲得核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷狀態(tài)的信息也可通過其他方式實(shí)現(xiàn)。
圖5為圖3中的步驟S2015及步驟S2016進(jìn)一步說明的第二流程圖。如圖所示，在步驟S501中，無線接入網(wǎng)利用固定時間周期，或者無線接入網(wǎng)接到移動終端與多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的一個節(jié)點(diǎn)的連接請求時，向所有核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢負(fù)荷級別請求，以獲取負(fù)荷級別報告。同圖4中的實(shí)施例相同，無線接入網(wǎng)可每隔一段時間向所有核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢負(fù)荷級別的請求。進(jìn)入步驟S502，無線接入網(wǎng)保存并更新各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別。再進(jìn)入步驟S503，無線接入網(wǎng)比對當(dāng)前各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別，在此過程中，無線接入網(wǎng)首先會排除處于失效或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，即，無線接入網(wǎng)不會考慮選擇這些節(jié)點(diǎn)作為與移動終端連接的有效節(jié)點(diǎn)，之后，通過比對多個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別，確定負(fù)荷級別最小的節(jié)點(diǎn)作為連接的有效節(jié)點(diǎn)，此外，如果有多個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別同處在最小負(fù)荷級別，則無線接入網(wǎng)隨機(jī)確定這些節(jié)點(diǎn)中的一個作為有效節(jié)點(diǎn)。最后進(jìn)入步驟S504，無線接入網(wǎng)在比對各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別后，選擇處于最小負(fù)荷級別的節(jié)點(diǎn)作為有效節(jié)點(diǎn)。
下面再對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡方法的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。
本實(shí)施例適用于所有具有Iu Flex技術(shù)(RAN節(jié)點(diǎn)與多個CN節(jié)點(diǎn)相連接的技術(shù))的移動通信系統(tǒng)，為了表述方便，以目前LTE/SAE(長期演進(jìn)/系統(tǒng)結(jié)構(gòu)演進(jìn))的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為示例，目前，LTE/SAE的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并沒有完全定型。在E-UTRAN(演進(jìn)的通用移動通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng))與演進(jìn)的核心網(wǎng)實(shí)體間的連接關(guān)系主要有兩種，即一種是實(shí)現(xiàn)類似的三層連接，另一種是實(shí)現(xiàn)二層連接。圖6所示的為控制面與用戶面分離的連接關(guān)系，即第一種連接關(guān)系。如圖6所示，E-Node B 604(演進(jìn)的節(jié)點(diǎn)B)在控制面與演進(jìn)的接入網(wǎng)601的錨節(jié)點(diǎn)CP Anchor 603(即Control Plane Anchor，控制面錨節(jié)點(diǎn))相連，CP Anchor 603中轉(zhuǎn)E-Node B 604的控制信令到演進(jìn)的核心網(wǎng)602(Evolved Core)。演進(jìn)的核心網(wǎng)602中與演進(jìn)的接入網(wǎng)601有直接連接關(guān)系的是MME/UPE(移動管理實(shí)體/用戶面實(shí)體)605，其分別負(fù)責(zé)移動性管理和用戶平面控制，MME(Mobility Management Entity)功能在UMTS中由SGSN和GGSN(通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn))承擔(dān)，UPE(User Plane Entity)功能在UMTS中由GGSN承擔(dān)。
上面所述的第二種連接關(guān)系是將圖6中的CP Anchor 603的功能直接作為一個邏輯實(shí)體在E-Node B 604中實(shí)現(xiàn)。第三種連接關(guān)系是CP Anchor 603由其中的MME/UPE 605的實(shí)體來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例描述的方案以圖6中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接關(guān)系作為基礎(chǔ)，但是本實(shí)施例的技術(shù)方案稍做改動即可應(yīng)用于與圖6類似的其他網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接關(guān)系中，因此，此類衍生應(yīng)用也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)?！癕obility ManagementEntity”及“User Plane Entity”的詳細(xì)描述參見3GPP TR23.882 3.1。
圖6中示出了四個與演進(jìn)的接入網(wǎng)601連接的演進(jìn)的核心網(wǎng)602實(shí)體組合MME/UPE 605，邏輯功能MME/UPE可能共置于同一物理功能實(shí)體也可能分開布置，圖6中的四個核心網(wǎng)實(shí)體組MME/UPE 605隸屬于同一個運(yùn)營商。為了實(shí)現(xiàn)Iu Flex，演進(jìn)的接入網(wǎng)601中的E-NodeB 604要與四個核心網(wǎng)實(shí)體組MME/UPE 605實(shí)現(xiàn)用戶面連接，如圖中的虛線所示；演進(jìn)的接入網(wǎng)601中的CP Anchor 603要與四個核心網(wǎng)實(shí)體組MME/UPE 605實(shí)現(xiàn)控制面連接，如圖中上部的四條實(shí)線所示。另外，演進(jìn)的接入網(wǎng)601中的E-Node B 604與CP Anchor 603也存在直接連接關(guān)系。
由LTE/SAE標(biāo)準(zhǔn)化的演進(jìn)的接入網(wǎng)601實(shí)體在接入移動終端時，需要在演進(jìn)的核心網(wǎng)602中的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共享池中選定為當(dāng)前移動終端服務(wù)的實(shí)體，具體的說，主要表現(xiàn)為對MME/UPE 605節(jié)點(diǎn)的選擇。移動終端在接入演進(jìn)的接入網(wǎng)601系統(tǒng)時帶有某個標(biāo)識(例如NRI)，以指示移動終端優(yōu)選接入的MME/UPE 605節(jié)點(diǎn)。
在常規(guī)接入情況下，即當(dāng)移動終端所指示的MME/UPE節(jié)點(diǎn)沒有處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，也沒有因?yàn)槠渌驅(qū)е孪到y(tǒng)失效時，CP Anchor將根據(jù)移動終端所指示的標(biāo)識(例如NRI)直接選擇其映射的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)此MME/UPE節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由將接入信令遞送給此MME/UPE節(jié)點(diǎn)，然后由該MME/UPE節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
在非常規(guī)接入情況下，即當(dāng)移動終端所指示的MME/UPE節(jié)點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生業(yè)務(wù)過載或者因?yàn)槠渌驅(qū)е碌南到y(tǒng)失效時，CP Anchor將忽略移動終端所指示的標(biāo)識(例如NRI)，然后進(jìn)行負(fù)荷均衡的操作，在與CP Anchor具有直接連接關(guān)系的其他MME/UPE節(jié)點(diǎn)組中選擇一個有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)此MME/UPE節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由將接入信令遞送給此MME/UPE節(jié)點(diǎn)，然后由該MME/UPE節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
在極端情況下，即在CP Anchor解析移動終端的接入信令時，如果發(fā)現(xiàn)移動終端所指示的核心網(wǎng)實(shí)體標(biāo)識(例如NRI)不能映射到任何一個與CP Anchor有直接連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，也應(yīng)該進(jìn)行負(fù)荷均衡的操作，在與CP Anchor具有直接連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)組中選擇一個有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)此MME/UPE節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由將接入信令遞送給此MME/UPE節(jié)點(diǎn)，然后由該MME/UPE節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
下面結(jié)合圖7所示的流程圖對CP Anchor對該標(biāo)識的處理過程進(jìn)行說明。
在步驟S701中，移動終端接入LTE/SAE系統(tǒng)；進(jìn)入步驟S702，CP Anchor分析接入信令，尤其是需要分析信令中的NRI標(biāo)識指示；在步驟S703中，CP Anchor判斷NRI標(biāo)識指示是否有效，即，CP Anchor判斷NRI標(biāo)識指示是否可以映射到核心網(wǎng)中的一個MME/UPE節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)入步驟S704，否則，進(jìn)入步驟S706；在步驟S704中，CPAnchor根據(jù)NRI標(biāo)識指示選擇核心網(wǎng)中對應(yīng)的MME/UPE節(jié)點(diǎn)；再進(jìn)入步驟S705，CP Anchor還要繼續(xù)判斷此MME/UPE節(jié)點(diǎn)是否有效，即，判斷此節(jié)點(diǎn)是否處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)或者其他原因?qū)е孪到y(tǒng)處于失效狀態(tài)，如果是，進(jìn)入步驟S707，否則，進(jìn)入步驟S706；在步驟S706中，CP Anchor進(jìn)行負(fù)荷均衡操作，即判斷核心網(wǎng)中所有MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷狀態(tài)，并為之后的步驟S707做準(zhǔn)備；進(jìn)入步驟S707，CPAnchor選擇有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；最后進(jìn)入步驟S708，被選定的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引終端的后續(xù)接續(xù)。
在本實(shí)施例中，CP Anchor要根據(jù)MME/UPE節(jié)點(diǎn)定期傳送過來的信令指示來判斷某個MME/UPE節(jié)點(diǎn)是否屬于上述提及的“業(yè)務(wù)過載”或者“因?yàn)槠渌驅(qū)е碌南到y(tǒng)失效”的狀況。下面結(jié)合圖8，對MME/UPE節(jié)點(diǎn)以何種方式通知CP Anchor其當(dāng)前的系統(tǒng)狀態(tài)做進(jìn)一步說明。
假定用A、B、C和D依次表示核心網(wǎng)實(shí)體節(jié)點(diǎn)MME/UPE的負(fù)荷狀況，其中，A負(fù)荷級別最低表示系統(tǒng)僅有25％的負(fù)荷，D負(fù)荷級別最高表示系統(tǒng)擁有100％的負(fù)荷，B和C居中。另外，以X表示核心網(wǎng)實(shí)體節(jié)點(diǎn)MME/UPE處于失效狀態(tài)。MME/UPE節(jié)點(diǎn)定期的向CP Anchor匯報自身的負(fù)荷狀態(tài)，這里的定期匯報既可以指按固定時間片輪轉(zhuǎn)匯報；也可以指MME/UPE在發(fā)現(xiàn)自身的負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生變化時，例如其負(fù)荷級別從B變成了C，才匯報；還可以理解為MME/UPE節(jié)點(diǎn)在準(zhǔn)備為共享池中新的移動終端提供服務(wù)時匯報。
在此過程中，CP Anchor要保存MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷報告結(jié)果并根據(jù)報告動態(tài)更新其狀態(tài)。正常的MME/UPE節(jié)點(diǎn)應(yīng)該處在A、B、C和D四種狀態(tài)中的某一種狀態(tài)。CP Anchor判斷某個核心網(wǎng)實(shí)體節(jié)點(diǎn)是否處于X狀態(tài)要根據(jù)異常流程另行判斷，例如根據(jù)CP Anchor與該核心網(wǎng)實(shí)體節(jié)點(diǎn)的鏈路通信是否中斷來判斷。
如圖8所示，在步驟S801中，CP Anchor啟動運(yùn)行；進(jìn)入步驟S802，CP Anchor初始化各個MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別表，例如初始值都設(shè)置為A負(fù)荷級；在步驟S803中，CP Anchor需要判斷是否收到負(fù)荷報告或者系統(tǒng)失效的報告，如果否，繼續(xù)步驟S803，否則，進(jìn)入步驟S804；在步驟S804中，CP Anchor還需判斷各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷是否發(fā)生變化，如果否，返回步驟S803，否則，進(jìn)入步驟S805，在此步驟中，CP Anchor更新負(fù)荷級別表，將對應(yīng)節(jié)點(diǎn)的表項更新，完成此步驟后，再返回步驟S803。
下面再結(jié)合圖9，將CP Anchor進(jìn)行負(fù)荷均衡操作的過程再做說明。
CP Anchor在進(jìn)行負(fù)荷均衡操作時，應(yīng)該首先排除處于D和X負(fù)荷級的MME/UPE節(jié)點(diǎn)。之后，在剩余的節(jié)點(diǎn)中選擇出負(fù)荷級別最小的節(jié)點(diǎn)。如果有多個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別同處于最小級別，則隨機(jī)從中進(jìn)行選擇。
如圖9所示，在步驟S901中，CP Anchor開始進(jìn)行負(fù)荷均衡操作；進(jìn)入步驟S902，CP Anchor查詢MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別表，即，查詢各個節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級別；在步驟S903中，CP Anchor判斷是否有處于D/X負(fù)荷級的節(jié)點(diǎn)，如果是進(jìn)入步驟S904，否則，進(jìn)入步驟S905；在步驟S904中，如果核心網(wǎng)中有處于D/X負(fù)荷級的節(jié)點(diǎn)，CP Anchor排除對這些節(jié)點(diǎn)的選擇；進(jìn)入步驟S905，CP Anchor會繼續(xù)在剩余節(jié)點(diǎn)中選擇負(fù)荷級別最小的節(jié)點(diǎn)；在步驟S906中，CP Anchor判斷是否有多個同處于負(fù)荷級別最小的節(jié)點(diǎn)，如果是，進(jìn)入步驟S907，否則，返回步驟S901；在步驟S907中，CP Anchor會采取隨機(jī)的方式，從負(fù)荷級別最小的所有節(jié)點(diǎn)中確定侯選節(jié)點(diǎn)；最后進(jìn)入步驟S908，CPAnchor結(jié)束負(fù)荷均衡操作。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，所述移動通信系統(tǒng)至少包括無線接入網(wǎng)及核心網(wǎng)，所述核心網(wǎng)具有至少一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括A.所述無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；B.所述無線接入網(wǎng)根據(jù)所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由，將接入信令遞送給所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；C.由所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引所述移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。
2.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于還包括，如果所述無線接入網(wǎng)無法解析所述目的標(biāo)識指示，或者所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)，或者所述目的標(biāo)識指示不能映射到任何一個與所述無線接入網(wǎng)具有直接連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，所述無線接入網(wǎng)根據(jù)各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，選擇所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，如果所述目的標(biāo)識指示映射到一個未處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，所述無線接入網(wǎng)將選擇所述核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，如果所述目的標(biāo)識指示映射到一個未處于業(yè)務(wù)過載狀態(tài)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，所述無線接入網(wǎng)根據(jù)各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷量，選擇所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求2或4所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述各個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)利用固定時間周期，或者根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生的變化，或者在準(zhǔn)備為新的移動終端提供服務(wù)時，向所述無線接入網(wǎng)發(fā)出負(fù)荷級別報告，所述無線接入網(wǎng)根據(jù)所述負(fù)荷級別報告選擇所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述無線接入網(wǎng)排除對處于失效級別或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇；以及，所述無線接入網(wǎng)選擇最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于最小負(fù)荷量級別時，所述無線接入網(wǎng)隨機(jī)的從所述多個最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中選擇一個作為所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求2或4所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述無線接入網(wǎng)利用固定時間周期，或者所述無線接入網(wǎng)接到所述移動終端與所述多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接請求時，向所述多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出查詢負(fù)荷級別請求，并根據(jù)獲得的負(fù)荷級別報告選擇所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述無線接入網(wǎng)排除對處于失效級別或滿負(fù)荷級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇；所述無線接入網(wǎng)選擇最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果多個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于最小負(fù)荷量級別時，所述無線接入網(wǎng)隨機(jī)的從所述多個最小負(fù)荷量級別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中選擇一個作為所述有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種移動通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)負(fù)荷均衡的方法，所述移動通信系統(tǒng)至少包括無線接入網(wǎng)及核心網(wǎng)，所述核心網(wǎng)具有至少一個核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，所述方法包括無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示，選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；無線接入網(wǎng)根據(jù)有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的路由，將接入信令遞送給有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；由有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引所述移動終端的后續(xù)接續(xù)過程。由于本發(fā)明采用了無線接入網(wǎng)根據(jù)來源于移動終端的目的標(biāo)識指示而選擇有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的技術(shù)方案，所以選擇有效的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為移動終端的路由，可使移動終端快速的與核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。
文檔編號H04W28/08GK1992919SQ20051009745
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者王學(xué)龍, 張大鈞, 王文清 申請人:上海原動力通信科技有限公司