專利名稱：移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法及其通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)接入，尤其涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)核心網(wǎng)接入中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法及應(yīng)用該方法的通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，UE(User Equipment，用戶設(shè)備)通過RNC(Radio Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器)接入CN(Core Network，核心網(wǎng)絡(luò))節(jié)點(diǎn)。在電路域接入U(xiǎn)E的CN節(jié)點(diǎn)通常為MSC/VLR(Mobile SwitchingCenter/Visitor Location Register，移動(dòng)交換中心/拜訪位置寄存器)，在分組域接入U(xiǎn)E的CN節(jié)點(diǎn)通常為SGSN(Service GPRS Supporting node，服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn))。
當(dāng)RNC不能解釋UE在Uu接口(UE與無線接入網(wǎng)相連接的接口)的初始直接傳輸信令中的IDNNS(Intra Domain NAS Node Selector，內(nèi)域非接入層節(jié)點(diǎn)選擇)值，或者說當(dāng)RNC從UE的IMSI(International Mobile SubscriberIdentity，國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí))中導(dǎo)出的NRI(Network Resource Identifier，網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(shí))值無法映射到一個(gè)有效的CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，現(xiàn)有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定RNC可以將UE通過其他的有效CN節(jié)點(diǎn)接入到核心網(wǎng)。
上述情形主要發(fā)生在UE指定的CN節(jié)點(diǎn)處于過載狀態(tài)或者因其他原因?qū)е碌漠惓Ｇ闆r下。同時(shí)，盡管現(xiàn)有的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在非正常情況下共享無線接入網(wǎng)和UE接入負(fù)荷均衡的思想，但并未提供具體的實(shí)現(xiàn)方法。
3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作組織)在Release 6中開始引入了網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)，用來解決多個(gè)核心網(wǎng)運(yùn)營商共享同一個(gè)無線接入網(wǎng)的技術(shù)問題。網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)在本質(zhì)上不僅提供了一種無線系統(tǒng)資源共享的方式，而且為業(yè)務(wù)量在具有漫游協(xié)定的不同核心網(wǎng)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的平衡分布奠定了基礎(chǔ)。
在LTE/SAE(Long Time Evolution/System Architecture Evolution，長期演進(jìn)項(xiàng)目/系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn))中，已經(jīng)對在Iu接口(連接無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)的接口)采用負(fù)荷均衡機(jī)制和對無線接入網(wǎng)的共享提出了要求，但同樣尚未提供具體實(shí)現(xiàn)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是UE接入核心網(wǎng)時(shí)負(fù)荷均衡的實(shí)現(xiàn)問題。
本發(fā)明所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法包括以下步驟通過用戶終端UE的接入指示標(biāo)識(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)確定用來接入該UE的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍；在所述選擇范圍中根據(jù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；向選定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
優(yōu)選地，所述方法還包括根據(jù)UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定其指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)；所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為當(dāng)UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，將具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
可選地，所述UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE，包括以下之一UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中不包括UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
優(yōu)選地，所述方法還包括根據(jù)UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定其指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)；所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為將具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
優(yōu)選地，所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍還包括當(dāng)具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，將具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
可選地，所述具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE包括以下之一與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均不具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
優(yōu)選地，所述方法在選擇具有不同于UE指定的核心網(wǎng)運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)后還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通知該UE其核心網(wǎng)接入運(yùn)營商的變化；根據(jù)UE返回的是否接受運(yùn)營商變更的信息決定是否繼續(xù)其接入過程。
優(yōu)選地，當(dāng)與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均處于過載或失效狀態(tài)時(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)拒絕該UE的接入請求。
可選地，所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為控制平面錨節(jié)點(diǎn)CP Anchor；所述核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為移動(dòng)管理實(shí)體/用戶平面實(shí)體MME/UPE節(jié)點(diǎn)；所述負(fù)荷參數(shù)為MME/UPE的負(fù)荷級(jí)別。
優(yōu)選地，所述在選擇范圍中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇一個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具體為
選擇負(fù)荷級(jí)別最低的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果具有最低負(fù)荷級(jí)別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)超過1個(gè)，采用隨機(jī)數(shù)算法從中進(jìn)行選擇。
優(yōu)選地，所述負(fù)荷級(jí)別根據(jù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的信令連接、附著的UE數(shù)目和/或用戶平面和控制平面流量來確定；所述方法還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從與其具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收其負(fù)荷級(jí)別信息。
可選地，所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC；所述核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為移動(dòng)交換中心/拜訪位置寄存器MSC/VLR節(jié)點(diǎn)或服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN。
優(yōu)選地，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從與其具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收其負(fù)荷參數(shù)信息。
本發(fā)明提供了一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，包括UE信令模塊、核心網(wǎng)CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊和CN節(jié)點(diǎn)信令模塊，其中UE信令模塊用來從UE的接入信令中解析出其接入指示標(biāo)識(shí)；CN節(jié)點(diǎn)信令模塊用來與和接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信令傳輸；CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊用來通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定用來接入該UE的CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍，根據(jù)CN節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一，并通過CN節(jié)點(diǎn)信令模塊向選擇的CN節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
優(yōu)選地，所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)模塊，用來保存CN節(jié)點(diǎn)信令模塊的傳輸信令中包括當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)的CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。
優(yōu)選地，述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)模塊，用來保存與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)及其對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
可選地，所述通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為當(dāng)UE的接入指示標(biāo)識(shí)指定的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊優(yōu)先以與指定CN節(jié)點(diǎn)具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。
可選地，所述通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為優(yōu)先以具有UE接入指示標(biāo)識(shí)所指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。
優(yōu)選地，所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為RNC或CP Anchor節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明還提供了一種共享無線接入網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，包括以下步驟當(dāng)UE接入信令中指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在所連接的其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；向選定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
優(yōu)選地，所述方法還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收連接的CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)信息。
可選地，所述UE指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE包括以下之一與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且屬于UE指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)均不屬于UE指定的運(yùn)營商。
本發(fā)明通過將所指定CN節(jié)點(diǎn)無法接入的UE由根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇的其他CN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入，實(shí)現(xiàn)了由所有UE觸發(fā)的業(yè)務(wù)在CN節(jié)點(diǎn)中的負(fù)荷分擔(dān)，提高了移動(dòng)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；進(jìn)一步地，對支持接入網(wǎng)共享的移動(dòng)通信系統(tǒng)，本發(fā)明通過將指定運(yùn)營商無法提供接入的UE由其他運(yùn)營商最低負(fù)荷的CN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行接入，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)荷均衡。


圖1為本發(fā)明在LTE/SAE系統(tǒng)中的應(yīng)用環(huán)境示例；圖2為本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例一的流程圖；圖3為本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例二的流程圖；圖4為本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例三的流程圖；圖5為本發(fā)明所述方法應(yīng)用于LTE/SAE系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中UE接入流程圖；圖6為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中確定負(fù)荷級(jí)別最低的CN節(jié)點(diǎn)的流程圖；圖7為本發(fā)明所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中，CN節(jié)點(diǎn)為核心網(wǎng)中具有UE接入功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，例如當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)中電路域的MSC/VLR、分組域的SGSN、或LTE/SAE系統(tǒng)中的MME/UPE(Mobility Management Entity/User Plane Entity，移動(dòng)管理實(shí)體/用戶平面實(shí)體)節(jié)點(diǎn)；接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有將UE的接入控制信令傳遞給負(fù)責(zé)導(dǎo)引該UE接續(xù)的CN節(jié)點(diǎn)的功能，例如當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)中的RNC、或者LTE/SAE系統(tǒng)中的CP Anchor(Control Plane Anchor，控制平面錨節(jié)點(diǎn))。本發(fā)明中的當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)可能是GSM(Global System for Mobilecommunications，全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、CDMA(Code Division Multiple Access，碼分多址接入)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，寬帶碼分多址)或TD-SCDMA(Time Division Synchronous Code Division MultipleAccess，時(shí)分同步碼分多址)等系統(tǒng)。
當(dāng)UE接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，承載其接入請求的信令通過基站到達(dá)接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)UE接入信令中的NRI確定CN節(jié)點(diǎn)來負(fù)責(zé)導(dǎo)引該UE的后續(xù)接續(xù)過程。在本發(fā)明中，根據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的具體運(yùn)營情況和該UE的設(shè)定，所確定的CN節(jié)點(diǎn)可能是該UE在NRI中指定的CN節(jié)點(diǎn)，也可能是與所指定CN節(jié)點(diǎn)屬于同一個(gè)運(yùn)營商的其他CN節(jié)點(diǎn)；在核心網(wǎng)絡(luò)支持接入網(wǎng)共享的條件下，還可能是其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)。
圖1所示為采用MOCN(Multiple Operator Core Network，多運(yùn)營商核心網(wǎng))方式的LTE/SAE系統(tǒng)，為本發(fā)明應(yīng)用的共享接入網(wǎng)的一種系統(tǒng)架構(gòu)示例。在圖1中，核心網(wǎng)中MME/UPE節(jié)點(diǎn)131和132屬于第一運(yùn)營商，MME/UPE節(jié)點(diǎn)133和134屬于第二運(yùn)營商，接入網(wǎng)中CP Anchor節(jié)點(diǎn)110與E-Node B(Evolution Node B，演進(jìn)基站)121和122具有信令連接。CP Anchor節(jié)點(diǎn)110與所有運(yùn)營商的MME/UPE節(jié)點(diǎn)之間都具有信令連接，根據(jù)接入U(xiǎn)E的MME/UPE節(jié)點(diǎn)的不同，E-Node B 121和122可能與所有運(yùn)營商的MME/UPE節(jié)點(diǎn)建立接續(xù)?？梢?，接入網(wǎng)在兩個(gè)運(yùn)營商的核心網(wǎng)之間處于共享的狀態(tài)。
本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例一的流程如圖2所示。在步驟S201，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所連接的CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)。
在LTE/SAE系統(tǒng)中，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對于CN節(jié)點(diǎn)MME/UPE的負(fù)荷狀態(tài)可以利用若干負(fù)荷級(jí)別來表示，如利用L1、L2直至Ln依次表示其負(fù)荷級(jí)別，其中L1的負(fù)荷級(jí)別最低表示節(jié)點(diǎn)僅有1/n的負(fù)荷，Ln的負(fù)荷級(jí)別最高表示節(jié)點(diǎn)擁有100％的負(fù)荷，其他級(jí)別按某種方式靈活設(shè)置，例如可以是均布居中或其他方式。另外，以F表示MME/UPE節(jié)點(diǎn)處于失效狀態(tài)。MME/UPE節(jié)點(diǎn)對自身負(fù)荷級(jí)別的評(píng)估可以基于該節(jié)點(diǎn)正在處理的信令連接、附著的UE數(shù)量以及當(dāng)前用戶平面和控制平面流量。
無論是對LTE/SAE系統(tǒng)還是對當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)，CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)的設(shè)置和評(píng)估都可以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境確定。同樣，CN節(jié)點(diǎn)將其評(píng)估的自身負(fù)荷參數(shù)通知接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的方式也可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境設(shè)定，比如可以由CN節(jié)點(diǎn)定期通知接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)，也可以在CN節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)、恢復(fù)正常工作狀態(tài)和負(fù)荷參數(shù)發(fā)生變化時(shí)將當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)通知接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上保存有與其具有連接關(guān)系的所有CN節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前工作狀態(tài)和負(fù)荷參數(shù)。CN節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前處于正常還是失效的工作狀態(tài)可以通過接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與該CN節(jié)點(diǎn)間的通信是否發(fā)生異常來判斷。當(dāng)CN節(jié)點(diǎn)能夠正常進(jìn)行UE接入時(shí)，稱之為有效的CN節(jié)點(diǎn)，此時(shí)該CN節(jié)點(diǎn)不會(huì)處于過載和失效狀態(tài)。
在步驟S202，UE向接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請求接入。
從步驟S203至步驟S210，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)按照一定的規(guī)則在與其具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中根據(jù)UE接入信令中的接入指示標(biāo)識(shí)確定一個(gè)選擇范圍，在此選擇范圍中的每一個(gè)都有可能被接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)選擇用來接入該UE。確定這一選擇范圍的原則要受到實(shí)際組網(wǎng)環(huán)境的功能限制，例如是否支持接入網(wǎng)共享，在支持接入網(wǎng)共享的情況下還可能受到各運(yùn)營商之間關(guān)于共享的協(xié)定的影響。而本實(shí)施例與后續(xù)兩個(gè)實(shí)施例的區(qū)別也在于確定選擇范圍的原則不同，這些實(shí)施例只是本發(fā)明給出的幾種較為合理的實(shí)現(xiàn)方式。
在步驟S203，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)解析UE的接入信令，根據(jù)接入信令中的接入指示標(biāo)識(shí)確定UE指定的CN節(jié)點(diǎn)，如NRI標(biāo)識(shí)所映射的CN節(jié)點(diǎn)即為該UE指定的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S204，判斷指定的CN節(jié)點(diǎn)能否接入U(xiǎn)E，如果是，由指定的CN節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引該UE的后續(xù)接續(xù)過程；如果否，執(zhí)行步驟S205。
接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對UE接入的處理在其指定的CN節(jié)點(diǎn)有效，即該CN節(jié)點(diǎn)能夠接入該UE的情況下與現(xiàn)有技術(shù)中相同。指定的CN節(jié)點(diǎn)不能接入該UE的情況主要包括以下兩種其一是UE指定的CN節(jié)點(diǎn)是與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的節(jié)點(diǎn)，但處于無效或過載狀態(tài)；其二是按照NRI指示表示確定的CN節(jié)點(diǎn)無法映射到任何一個(gè)與本接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S205，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)確定UE指定的CN節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。例如，通過解析接入信令中的NRI標(biāo)識(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)能夠確定UE指定CN節(jié)點(diǎn)所具有的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
在步驟S206，判斷UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)是否有效，即該運(yùn)營商標(biāo)識(shí)是否對應(yīng)于與本接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有簽約關(guān)系的某個(gè)運(yùn)營商，如果是，執(zhí)行步驟S207；如果否，轉(zhuǎn)步驟S209。
在步驟S207，將與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中具有UE指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)，即屬于UE指定運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
在步驟S208，判斷是否存在屬于UE指定運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，轉(zhuǎn)步驟S211；如果否，對不支持接入網(wǎng)在不同運(yùn)營商之間共享的組網(wǎng)環(huán)境，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)只能拒絕該UE的接入請求，對支持接入網(wǎng)共享的組網(wǎng)環(huán)境，執(zhí)行步驟S209。
在步驟S209，將與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中其運(yùn)營商標(biāo)識(shí)與UE指定運(yùn)營商不同的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍，即將具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。本步驟中包括兩種情況，一種是當(dāng)指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)有效時(shí)，本步驟中的選擇范圍可能涵蓋連接至接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的除指定運(yùn)營商外其他所有運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)；另一種是當(dāng)指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)無效時(shí)，本步驟中的選擇范圍可能涵蓋連接至接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的所有運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S210，判斷是否存在其他運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，執(zhí)行步驟S211；如果否，則與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的所有CN節(jié)點(diǎn)都無法接入該UE，拒絕該UE的接入請求。
在步驟S211，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在選擇范圍中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)確定具有最小負(fù)荷的CN節(jié)點(diǎn)，向其傳遞該UE的接入信令來進(jìn)行該UE的接入，以實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡。
本步驟中確定具有最小負(fù)荷CN節(jié)點(diǎn)的具體實(shí)現(xiàn)與所采用的負(fù)荷參數(shù)有關(guān)，在出現(xiàn)具有相同負(fù)荷參數(shù)的情況時(shí)，可以在具有相同最小負(fù)荷參數(shù)的超過1個(gè)CN節(jié)點(diǎn)中按照任意方法確定一個(gè)負(fù)責(zé)該UE的接入。
圖3所示為本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例二的流程。本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于忽略UE在接入信令中指定的CN節(jié)點(diǎn)，而優(yōu)先在UE指定運(yùn)營商所有與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的CN節(jié)點(diǎn)中選擇接入U(xiǎn)E的CN節(jié)點(diǎn)。具體流程如下在步驟S310，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所連接的CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)。
在步驟S320，UE向接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請求接入。
在步驟S330，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)由UE接入信令中的接入指示標(biāo)識(shí)確定UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)，如根據(jù)解析NRI標(biāo)識(shí)可以得知UE指定的CN節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
在步驟S340，判斷UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)是否有效，如果是，執(zhí)行步驟S350；如果否，轉(zhuǎn)步驟S370。
在步驟S350，將所有與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中具有UE指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
在步驟S360，判斷是否存在具有指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，轉(zhuǎn)步驟S390；如果否，對不支持接入網(wǎng)在不同運(yùn)營商之間共享的組網(wǎng)環(huán)境，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)只能拒絕該UE的接入請求，對支持接入網(wǎng)共享的組網(wǎng)環(huán)境，執(zhí)行步驟S370。
在步驟S370，將與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中運(yùn)營商標(biāo)識(shí)與UE指定運(yùn)營商不同的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍，即將具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
在步驟S380，判斷是否存在具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，執(zhí)行步驟S390；如果否，則與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的所有CN節(jié)點(diǎn)都無法接入該UE，拒絕該UE的接入請求。
在步驟S390，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在選擇范圍中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)確定具有最小負(fù)荷的CN節(jié)點(diǎn)，向其傳遞該UE的接入信令。
圖4所示為本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法實(shí)施例三的流程，實(shí)施例三適用于接入網(wǎng)共享的情況，即多個(gè)核心網(wǎng)運(yùn)營商共享同一個(gè)無線接入網(wǎng)的情形。在步驟S410，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收所連接的CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)信息。
在步驟S420，UE向接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)請求接入。
在步驟S430，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)由UE接入信令中的接入指示標(biāo)識(shí)確定UE指定的運(yùn)營商，如根據(jù)解析NRI標(biāo)識(shí)可以得知UE指定的CN節(jié)點(diǎn)所對應(yīng)的運(yùn)營商。
在步驟S440，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)選擇指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)為該UE提供接入。在指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)中如何確定接入該UE的CN節(jié)點(diǎn)可以由運(yùn)營商根據(jù)各自的網(wǎng)絡(luò)情況確定。
在步驟S450，判斷是否存在指定運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，由選定的指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)接入該UE；如果否，執(zhí)行步驟S460。導(dǎo)致本步驟判斷結(jié)果為否的包括以下兩種情況其一是UE指定的運(yùn)營商無效，與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連接的所有節(jié)點(diǎn)都不屬于UE指定的運(yùn)營商，即UE指定的運(yùn)營商不是與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有簽約關(guān)系的運(yùn)營商；其二是UE指定運(yùn)營商的所有CN節(jié)點(diǎn)都處于無效或過載狀態(tài)，無法接入該UE。
在步驟S460，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在其連接的其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)中選擇負(fù)荷最小的CN節(jié)點(diǎn)，向其傳遞該UE的接入信令。對應(yīng)于步驟S450中的兩種情況，當(dāng)指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)有效時(shí)，本步驟中CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍可能包括連接至接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的除指定運(yùn)營商外其他所有運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)；當(dāng)指定運(yùn)營商標(biāo)識(shí)無效時(shí)，本步驟中CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍可能包括連接至接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的所有運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S470，判斷是否存在其他運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，向確定的其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令，由其接入該UE；如果否，拒絕該UE的接入請求。
需要說明的是，在支持接入網(wǎng)共享的組網(wǎng)環(huán)境中，通常UE在接入通信系統(tǒng)前已經(jīng)完成了對運(yùn)營商的選擇。在上述三個(gè)實(shí)施例中，如果能夠接入該UE的CN節(jié)點(diǎn)與該UE指定的運(yùn)營商不同，包括UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)無效和UE指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE，則根據(jù)UE的設(shè)置，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可能需要向UE征詢是否接受運(yùn)營商的變更，在UE返回接受運(yùn)營商變更信息時(shí)向選定CN節(jié)點(diǎn)遞送該UE的接入信令，在UE返回拒絕運(yùn)營商變更信息時(shí)拒絕該UE的接入請求。當(dāng)然，UE也可以有是否允許網(wǎng)絡(luò)側(cè)變更運(yùn)營商的缺省設(shè)置，如果該UE設(shè)置為接受所有的運(yùn)營商，則接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以直接向選定的CN節(jié)點(diǎn)遞送該UE的接入信令；如果該UE設(shè)置為不接受運(yùn)營商的變更，則接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在其指定的運(yùn)營商不存在有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)即可拒絕該UE的接入請求。
以下以共享接入網(wǎng)的LTE/SAE系統(tǒng)為例來說明本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法的一種優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式，UE的接入流程如圖5所示。
在步驟S501，UE請求接入LTE/SAE共享網(wǎng)絡(luò)。
在步驟S502，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)CPAnchor解析接入信令中的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)NRI。
在步驟S503，CP Anchor節(jié)點(diǎn)將NRI拆解為CN節(jié)點(diǎn)指示及其對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。CN節(jié)點(diǎn)指示為UE在接入信令中指示的接入CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S504，判斷運(yùn)營商標(biāo)識(shí)是否有效，即運(yùn)營商標(biāo)識(shí)是否能夠?qū)?yīng)于與該CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有簽約關(guān)系的某個(gè)運(yùn)營商。如果是，轉(zhuǎn)步驟S507；如果否，執(zhí)行步驟S505。
在步驟S505，在所有與該CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中選擇負(fù)荷最低的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S506，判斷是否不存在有效的CN節(jié)點(diǎn)能夠接入該UE，如果是，拒絕該UE的接入請求；如果否，轉(zhuǎn)步驟S514。
在步驟S507，CP Anchor節(jié)點(diǎn)判斷UE的CN節(jié)點(diǎn)指示是否有效，并且該指示所映射的CN節(jié)點(diǎn)也有效，如果同時(shí)有效，則所映射的CN節(jié)點(diǎn)為接入該UE的節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)步驟S516；否則執(zhí)行步驟S508。CN節(jié)點(diǎn)指示有效為CN節(jié)點(diǎn)指示對應(yīng)于某個(gè)與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S508，在UE指定運(yùn)營商的其他CN節(jié)點(diǎn)中選擇負(fù)荷最低的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S509，判斷該是否不存在該運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，執(zhí)行步驟S510；如果否，轉(zhuǎn)步驟S514。
在步驟S510，在其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)中選擇負(fù)荷最低的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S511，判斷是否不存在其他運(yùn)營商的有效CN節(jié)點(diǎn)，如果是，拒絕該UE的接入請求；如果否，當(dāng)UE設(shè)置為接受運(yùn)營商變更時(shí)，轉(zhuǎn)步驟S514；當(dāng)UE設(shè)置為運(yùn)營商變更時(shí)征詢用戶意見時(shí)，執(zhí)行步驟S512。
在步驟S512，CP Anchor節(jié)點(diǎn)向UE發(fā)送信令指示運(yùn)營商變更，并詢問UE是否接受變更后的運(yùn)營商為其提供服務(wù)。
在步驟S513，判斷UE返回的信令中是否認(rèn)可運(yùn)營商的變更，如果是，執(zhí)行步驟S514；如果否，拒絕該UE的接入請求。
在步驟S514，CP Anchor節(jié)點(diǎn)判斷是否所選擇CN節(jié)點(diǎn)的數(shù)量超過1個(gè)，如果是，執(zhí)行步驟S515；如果否，轉(zhuǎn)步驟S516。
在步驟S515，采用隨機(jī)數(shù)算法在所選擇的CN節(jié)點(diǎn)中確定1個(gè)CN節(jié)點(diǎn)，用來進(jìn)行該UE的接入。
在步驟S516，CP Anchor節(jié)點(diǎn)中轉(zhuǎn)UE的接入信令至確定的CN節(jié)點(diǎn)。
在步驟S517，接收到CP Anchor節(jié)點(diǎn)遞送的UE接入信令的CN節(jié)點(diǎn)導(dǎo)引該UE的后續(xù)接續(xù)過程。
在圖5所示的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)UE在接入信令中指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)無效時(shí)，CP Anchor節(jié)點(diǎn)在以非指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)接入該UE時(shí)未征詢該UE是否同意。如果在此種情況下需要征求UE是否接受運(yùn)營商變更的意見，可做如下修改步驟S506中當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)轉(zhuǎn)步驟S512。
在LTE/SAE共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下CP Anchor節(jié)點(diǎn)要根據(jù)MME/UPE節(jié)點(diǎn)傳遞過來的信令指示來判斷某個(gè)MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級(jí)別，并根據(jù)節(jié)點(diǎn)間通信的異常流程來判斷某個(gè)MME/UPE節(jié)點(diǎn)是否處于失效狀態(tài)，例如根據(jù)CPAnchor節(jié)點(diǎn)與該MME/UPE節(jié)點(diǎn)的鏈路通信是否中斷來判斷。
當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的L1、L2直至Ln負(fù)荷級(jí)別作為CN節(jié)點(diǎn)MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)、F表示MME/UPE節(jié)點(diǎn)處于失效的工作狀態(tài)時(shí)，步驟S505、S508、S510中選擇負(fù)荷最低的MME/UPE節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)流程如圖6所示。
在步驟S610，CP Anchor節(jié)點(diǎn)查詢選擇范圍內(nèi)MME/UPE節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷級(jí)別和工作狀態(tài)。步驟S505中，選擇范圍為所有與CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)；步驟S508中，選擇范圍為所有與CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的UE指定運(yùn)營商的MME/UPE節(jié)點(diǎn)；步驟S510中，選擇范圍為所有與CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的非UE指定運(yùn)營商的MME/UPE節(jié)點(diǎn)。
在步驟S620，判斷選擇范圍中是否有負(fù)荷級(jí)別為Ln或狀態(tài)為F的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，如果是，執(zhí)行步驟S630；如果否，轉(zhuǎn)步驟S640。
在步驟S630，在選擇范圍中去除級(jí)別為Ln和/或狀態(tài)為F的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，即保留選擇范圍內(nèi)的有效MME/UPE節(jié)點(diǎn)。
在步驟S640，確定負(fù)荷級(jí)別最低的MME/UPE節(jié)點(diǎn)。負(fù)荷級(jí)別最低的MME/UPE可能有超過1個(gè)。
可見，在上述優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中，對UE的接入處理共存在以下六類處理情形對第一類情形，UE在接入LTE/SAE系統(tǒng)時(shí)給E-UTRAN(EvolutionUniversal Terrestrial Radio Access Network，演進(jìn)通用地面無線接入網(wǎng))的CPAnchor節(jié)點(diǎn)所指示的共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的MME/UPE節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)生業(yè)務(wù)過載，也沒有因?yàn)槠渌闆r導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)失效。此時(shí)CP Anchor節(jié)點(diǎn)將根據(jù)UE所指示的標(biāo)識(shí)，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UE的后續(xù)接續(xù)過程；對第二類情形，UE給E-UTRAN的CP Anchor節(jié)點(diǎn)所指示的共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的MME/UPE節(jié)點(diǎn)已經(jīng)發(fā)生業(yè)務(wù)過載或者因?yàn)槠渌闆r導(dǎo)致了節(jié)點(diǎn)失效。此時(shí)，CP Anchor節(jié)點(diǎn)將忽略UE所指示的標(biāo)識(shí)，例如NRI中對MME/UPE節(jié)點(diǎn)的指示，但是要應(yīng)用通過解析此標(biāo)識(shí)所導(dǎo)出的核心網(wǎng)運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。CP Anchor節(jié)點(diǎn)檢查此運(yùn)營商是否有其他MME/UPE節(jié)點(diǎn)與其相連。如果此運(yùn)營商還有其他MME/UPE節(jié)點(diǎn)與CP Anchor節(jié)點(diǎn)相連，那么在該運(yùn)營商范圍內(nèi)使用負(fù)荷均衡的原理在其他與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有直接連接關(guān)系，或者說具有IuFlex(接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與多個(gè)CN節(jié)點(diǎn)相連接的技術(shù))連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)組中選擇一個(gè)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UE的后續(xù)接續(xù)過程。如果CP Anchor節(jié)點(diǎn)無法在該運(yùn)營商范圍內(nèi)找到一個(gè)有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，則按下述第五類情形處理；對第三類情形，CP Anchor節(jié)點(diǎn)在解析LTE/SAE共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下UE的接入信令時(shí)，發(fā)現(xiàn)UE所指示的CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，例如NRI不能映射到共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中任何一個(gè)與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)有直接連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，但是根據(jù)此標(biāo)識(shí)部分的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)卻可以對應(yīng)到一個(gè)與該共享網(wǎng)絡(luò)具有簽約協(xié)定的運(yùn)營商，即該標(biāo)識(shí)部分的部分字段可用。此時(shí)，CP Anchor節(jié)點(diǎn)將在該運(yùn)營商范圍內(nèi)使用負(fù)荷均衡的原理選擇一個(gè)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UE的后續(xù)接續(xù)過程。如果CPAnchor節(jié)點(diǎn)無法在該運(yùn)營商范圍內(nèi)找到一個(gè)有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，則按下述第五類情形處理；對第四類情形，CP Anchor節(jié)點(diǎn)在解析LTE/SAE共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下UE的接入信令時(shí)，發(fā)現(xiàn)UE所指示的CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，例如NRI不能映射到共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中任何一個(gè)與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)有直接連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)，也不能根據(jù)此標(biāo)識(shí)部分的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)對應(yīng)到一個(gè)與該共享網(wǎng)絡(luò)具有簽約協(xié)定的運(yùn)營商。此時(shí)CP Anchor節(jié)點(diǎn)要基于所有與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有直接連接關(guān)系的MME/UPE節(jié)點(diǎn)組通過負(fù)荷均衡的原理選擇一個(gè)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UE的后續(xù)接續(xù)過程。
對第五類情形，UE在第二類情形和第三類情形時(shí)無法找到一個(gè)有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)。此時(shí)CP Anchor節(jié)點(diǎn)要基于與本CP Anchor節(jié)點(diǎn)具有直接連接關(guān)系的其他運(yùn)營商的MME/UPE節(jié)點(diǎn)組通過負(fù)荷均衡的原理選擇一個(gè)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UE的后續(xù)接續(xù)過程。此時(shí)，負(fù)荷均衡原理的應(yīng)用可能導(dǎo)致為UE服務(wù)的運(yùn)營商不是該UE首選接入的運(yùn)營商。MME/UPE節(jié)點(diǎn)采用信令指示的方式通知該UE運(yùn)營商的變化。作為可選項(xiàng)，根據(jù)對UE的設(shè)置，移動(dòng)用戶有機(jī)會(huì)選擇是否接受此次運(yùn)營商的變化，MME/UPE節(jié)點(diǎn)則根據(jù)移動(dòng)用戶是否接受運(yùn)營商的變更來判斷是否繼續(xù)導(dǎo)引其接入過程。
對第六類情形，CP Anchor節(jié)點(diǎn)即使在LTE/SAE共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下應(yīng)用負(fù)荷均衡的原理也無法找到一個(gè)有效的MME/UPE節(jié)點(diǎn)來為該UE提供接入服務(wù)，這表明整個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)過載，CP Anchor節(jié)點(diǎn)將決定拒絕該UE的此次接入請求。
圖7所示為應(yīng)用本發(fā)明所述負(fù)荷均衡方法的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊730分別與UE信令模塊710、CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)模塊720、CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)模塊740和CN節(jié)點(diǎn)信令模塊750連接；CN信令節(jié)點(diǎn)模塊750還與CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)模塊720和節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)模塊740相連接。
UE信令模塊710在接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收到UE的接入信令后，從接入信令中的解析出UE的接入指示標(biāo)識(shí)，如NRI標(biāo)識(shí)；如果該UE指定的CN節(jié)點(diǎn)因?yàn)樘幱谶^載或失效的工作狀態(tài)無法接入該UE，CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊730通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)在與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)中確定一個(gè)用來接入該UE的選擇范圍，根據(jù)選擇范圍內(nèi)CN節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊730通知CN節(jié)點(diǎn)信令模塊750所選定的CN節(jié)點(diǎn)和該UE的接入信令，由CN節(jié)點(diǎn)信令模塊750向選定的CN節(jié)點(diǎn)遞送該UE的接入信令。CN節(jié)點(diǎn)信令模塊750同時(shí)負(fù)責(zé)與CN節(jié)點(diǎn)傳輸其他的信令。
當(dāng)采用的CN節(jié)點(diǎn)負(fù)荷參數(shù)是在現(xiàn)有技術(shù)中接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)尚未從CN節(jié)點(diǎn)得到的信息，由CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)模塊740保存通過CN節(jié)點(diǎn)信令模塊750接收的信令中包括當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)的CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息，例如可以是負(fù)荷級(jí)別、CN節(jié)點(diǎn)是否工作正常等信息。
CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊730確定CN節(jié)點(diǎn)選擇范圍和在該范圍內(nèi)選擇CN節(jié)點(diǎn)的方式可以根據(jù)通信系統(tǒng)的具體情況決定。如果采用與運(yùn)營商相關(guān)的選擇方式，可以由CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)模塊740保存當(dāng)前所有與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)以及其對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
此時(shí)，可以采用如下兩種與運(yùn)營商相關(guān)的選擇范圍確定方式其一是優(yōu)先確定UE接入指示標(biāo)識(shí)指定的CN節(jié)點(diǎn)；在指定CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，以具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；如果不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)，則以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。其二是優(yōu)先以具有UE接入指示標(biāo)識(shí)所指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。
具有圖7所示結(jié)構(gòu)的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以是當(dāng)前移動(dòng)通信系統(tǒng)中的RNC，也可以是LTE/SAE系統(tǒng)中的CP Anchor節(jié)點(diǎn)。
綜上，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)通信系統(tǒng)中由所有UE觸發(fā)的業(yè)務(wù)量在各運(yùn)營商CN節(jié)點(diǎn)中的負(fù)荷均衡；當(dāng)應(yīng)用于接入網(wǎng)共享的組網(wǎng)環(huán)境時(shí)，本發(fā)明解決了LTE/SAE中各個(gè)運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)荷均衡問題；從而使得LTE/SAE系統(tǒng)可以保證在一定程度實(shí)現(xiàn)各運(yùn)營商CN節(jié)點(diǎn)間的負(fù)荷分擔(dān)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，包括以下步驟通過用戶終端UE的接入指示標(biāo)識(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)確定用來接入該UE的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍；在所述選擇范圍中根據(jù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；向選定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
2.如權(quán)利要求1所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定其指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)；所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為當(dāng)UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，將具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
3.如權(quán)利要求2所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE，包括以下之一UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中不包括UE指定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求1所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定其指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)；所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為將具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
5.如權(quán)利要求2至4任意一項(xiàng)所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述確定用來接入U(xiǎn)E的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍還包括當(dāng)具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，將具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)并且與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的有效核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍。
6.如權(quán)利要求5所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法接入該UE包括以下之一與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均不具有UE指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
7.如權(quán)利要求5所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法在選擇具有不同于UE指定的核心網(wǎng)運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)后還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)通知該UE其核心網(wǎng)接入運(yùn)營商的變化；根據(jù)UE返回的是否接受運(yùn)營商變更的信息決定是否繼續(xù)其接入過程。
8.如權(quán)利要求1所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法還包括當(dāng)與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)均處于過載或失效狀態(tài)時(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)拒絕該UE的接入請求。
9.如權(quán)利要求1所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為控制平面錨節(jié)點(diǎn)CP Anchor；所述核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為移動(dòng)管理實(shí)體/用戶平面實(shí)體MME/UPE節(jié)點(diǎn)；所述負(fù)荷參數(shù)為MME/UPE的負(fù)荷級(jí)別。
10.如權(quán)利要求9所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述在選擇范圍中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇一個(gè)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具體為選擇負(fù)荷級(jí)別最低的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)；如果具有最低負(fù)荷級(jí)別的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)超過1個(gè)，采用隨機(jī)數(shù)算法從中進(jìn)行選擇。
11.如權(quán)利要求9所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于所述負(fù)荷級(jí)別根據(jù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的信令連接、附著的UE數(shù)目和/或用戶平面和控制平面流量來確定；所述方法還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從與其具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收其負(fù)荷級(jí)別信息。
12.如權(quán)利要求1所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為無線網(wǎng)絡(luò)控制器RNC；所述核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為移動(dòng)交換中心/拜訪位置寄存器MSC/VLR節(jié)點(diǎn)或服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN。
13.如權(quán)利要求12所述移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)從與其具有連接關(guān)系的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收其負(fù)荷參數(shù)信息。
14.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，包括UE信令模塊、核心網(wǎng)CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊和CN節(jié)點(diǎn)信令模塊，其中UE信令模塊用來從UE的接入信令中解析出其接入指示標(biāo)識(shí)；CN節(jié)點(diǎn)信令模塊用來與和接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信令傳輸；CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊用來通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定用來接入該UE的CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍，根據(jù)CN節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一，并通過CN節(jié)點(diǎn)信令模塊向選擇的CN節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
15.如權(quán)利要求14所述的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)模塊，用來保存CN節(jié)點(diǎn)信令模塊的傳輸信令中包括當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)的CN節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息。
16.如權(quán)利要求14或15所述的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)還包括CN節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)模塊，用來保存與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)及其對應(yīng)的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)。
17.如權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為當(dāng)UE的接入指示標(biāo)識(shí)指定的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，CN節(jié)點(diǎn)選擇模塊優(yōu)先以與指定CN節(jié)點(diǎn)具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。
18.如權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，所述通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)確定CN節(jié)點(diǎn)的選擇范圍具體為優(yōu)先以具有UE接入指示標(biāo)識(shí)所指定的運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)作為選擇范圍；不存在具有相同運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)時(shí)，以具有其他運(yùn)營商標(biāo)識(shí)的有效CN節(jié)點(diǎn)為選擇范圍。
19.如權(quán)利要求15所述的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為RNC或CP Anchor節(jié)點(diǎn)。
20.一種共享無線接入網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，包括以下步驟當(dāng)UE接入信令中指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE時(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)在所連接的其他運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)中根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；向選定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。
21.如權(quán)利要求20所述共享無線接入網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述方法還包括接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)接收連接的CN節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)信息。
22.如權(quán)利要求20所述共享無線接入網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，其特征在于，所述UE指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)無法接入該UE包括以下之一與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系并且屬于UE指定運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)處于過載或失效狀態(tài)；與接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有連接關(guān)系的CN節(jié)點(diǎn)均不屬于UE指定的運(yùn)營商。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的方法，包括通過UE的接入指示標(biāo)識(shí)，接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)確定用來接入該UE的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的選擇范圍；在所述選擇范圍中根據(jù)核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)荷參數(shù)選擇其中之一；向選定的核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)傳遞該UE的接入信令。本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用上述方法的接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了由所有UE觸發(fā)的業(yè)務(wù)在CN節(jié)點(diǎn)中的負(fù)荷分擔(dān)，對支持接入網(wǎng)共享的移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各個(gè)運(yùn)營商的CN節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)荷均衡，提高了移動(dòng)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號(hào)H04W28/08GK101060698SQ200610072488
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者王學(xué)龍, 張大鈞 申請人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司