用于mme和mme池負載均衡的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】通過在MME和/或MME處理元件或模塊之間遷移eNodeB服務職責對MME和MME池進行策略驅(qū)動的負載均衡的系統(tǒng)、方法和裝置。
【專利說明】用于MME和MME池負載均衡的系統(tǒng)和方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2011年10月19日提交的、名稱為用于MME和MME池負載均衡的系統(tǒng)和方法的待決美國臨時專利申請N0.61/549，166的權益，在此將其全部內(nèi)容引入本文作為參考。
【技術領域】
[0003]概括地，本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡，更具體但不排他的，涉及移動性管理實體(MME)負載均衡。
【背景技術】
[0004]移動性管理實體(MME)是長期演進(LTE)網(wǎng)絡的關鍵控制節(jié)點。MME負責空閑模式UE (用戶裝備)跟蹤和尋呼移動性管理實體(MME)過程，包括重新傳輸。MME涉及承載激活/去激活過程，用于在初始附接和包括核心網(wǎng)(CN)節(jié)點重新定位的LTE內(nèi)切換時為UE選擇SGW。MME負責驗證用戶(通過與HSS交互)、為UE產(chǎn)生和分配臨時標識、檢測UE驗證以停留在服務提供商的公用陸地移動網(wǎng)絡(PLMN)上，執(zhí)行UE漫游限制等。
[0005]MME還是網(wǎng)絡中用于非接入層(NAS)信令的加密/完整保護和幫助安全密鑰管理的終端點。信令的合法攔截也由MME支持。利用在MME來自SGSN時終結的S3接口，MME還為LTE和2G/3G接入網(wǎng)絡之間的移動性提供控制面功能。MME還終結朝向漫游UE的歸屬HSS 的 S6a 接口。
[0006]將eNodeB從一個MME遷移到另一個MME的過程通過人工完成。例如，假設一個MME處理12000個eNodeB，它希望將它們中的一半移動到另一 MME，eNodeB中的每一個必須進行人工重新規(guī)定，以便建立與其它MME的會話。這要花費時間，并且容易產(chǎn)生錯誤。盡管現(xiàn)有一些工具有助于加速該過程，但仍需要大量的人工交互。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]現(xiàn)有技術中的各種不足由通過在MME和/或MME處理元件或模塊中遷移eNodeB服務職責對MME和MME池進行策略驅(qū)動的負載均衡的系統(tǒng)、方法和裝置來解決。
[0008]在各實施方式中，響應于特定MME過載的指示。各實施方式涉及在源MME監(jiān)控eNodeB負載的標記，響應于所述負載標記超過策略定義的門限水平，將一個或多個eNodeB的職責遷移到目標MME。通過將用于促使目標MME與要遷移的eNodeB形成鏈路的消息發(fā)送給目標MME獲得遷移；將要遷移的eNodeB和源MME之間存在的鏈路轉(zhuǎn)換為備用鏈路；將與要遷移的eNodeB相關聯(lián)的狀態(tài)信息發(fā)送給目標MME ;和阻止在與要遷移的eNodeB相關聯(lián)的源MME接受新服務。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過考慮下面的詳細描述，并結合附圖，可容易地理解本發(fā)明的教導，其中:[0010]圖1描述了根據(jù)一個實施方式的包括管理系統(tǒng)的示例性無線通信系統(tǒng)；
[0011]圖2描述了適于用作圖1的管理系統(tǒng)的示例性管理系統(tǒng)；
[0012]圖3描述了根據(jù)一個實施方式的方法的流程圖；
[0013]圖4描述了多個MME池的圖形表示；和
[0014]圖5描述了適于用于執(zhí)行這里描述的功能的計算機的高級框圖。
[0015]為了便于理解，在可能時，使用相同的附圖標記表示附圖共有的相同的元素。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明的實施方式主要在長期演進(LTE)網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(匪S)和移動性管理實體(MMS)的上下文中進行描述。本領域中有經(jīng)驗的和從這里的教導獲知的技術人員會認識到各實施方式還可應用于管理與其它類型的無線網(wǎng)絡相關聯(lián)的數(shù)據(jù)對象。
[0017]圖1描述了根據(jù)一個實施方式的包括管理系統(tǒng)的示例性無線通信系統(tǒng)。具體的，圖1描述了示例性無線通信系統(tǒng)100，包括多個用戶裝備(UE)或用戶設備(UD)102、長期演進(LTE)網(wǎng)絡110、和管理系統(tǒng)(MS) 140。
[0018]LTE網(wǎng)絡110支持UE102和IP網(wǎng)絡130之間的通信。MS140配置為支持用于LTE網(wǎng)絡110的各種管理功能，例如針對圖4的MS400進行描述，并在這里進行進一步描述。
[0019]UE102是能夠接入諸如LTE網(wǎng)絡110的無線網(wǎng)絡的無線用戶設備。UE102能夠支持控制信令以支持承載會話。UE102可以是電話、PDA、計算機或任意其它無線用戶設備。
[0020]LTE網(wǎng)絡的配置和操作是本領域技術人員可理解的。示例性LTE網(wǎng)絡110包括多個 eNodeBllln 至 eNodeBlllNX (統(tǒng)稱 eNodeBlll)，多個服務網(wǎng)關(SGW)112n 至 112N1 (統(tǒng)稱SGW112)，至少一個分組數(shù)據(jù)分組網(wǎng)絡(PDN)網(wǎng)關(PGW)113，多個移動性管理實體(MME)IH1和114N1 (統(tǒng)稱為MME114)，和至少一個策略和計費規(guī)則功能(PCRF) 15。
[0021]eNodeBlll, SGffl 12, PGffl 13, MMEl 14, PCRFl 15 以及為簡明起見省略的各種 LTE 元件進行協(xié)作以提供演進的分組核心(EPC)網(wǎng)，其使用IP支持端到端服務分發(fā)。
[0022]eNodeBlll為各UE102組提供無線接入接口功能。如圖1所示，每個eNodeBlll分別支持多個UE102。通過使用與每個UE102相關聯(lián)的LTE-Uu接口支持eNodeBlll和UE102之間的通信。
[0023]SGWl 12支持用于各種多個eNodeBlll的通信。如圖1所示，將第一 SGWl 12(表示為SGW112n)描述為支持第一個多個eNodeBlll(表示為eNodeBlll^至eNodeBllllx)的通信，而將第N個SGWl 12 (表示為SGWl 12N1)描述為支持第N個多個eNodeBlll (表示為eNodeBlllN1至eNodeB 11 Inx)的通信。通過使用Sl_u接口支持SGW112和它們各自的eNodeBlll之間的通信。Sl-U接口支持切換期間的每個承載用戶面隧道和eNodeB間路徑切換?？梢岳斫獾氖?，SGffl 12可支持比所示更多或更少的eNodeB。
[0024]PGWl 13支持SGWl 12的通信。通過使用各自的S5/S8接口來支持PGWl 13和SGWl 12之間的通信。S5接口提供諸如用戶面隧道和PGWl 13和SGWl 12間通信的隧道管理、由于UE移動性的SGW重新定位等的功能。S8接口提供在拜訪PLMN (VPLMN)中的SGW和歸屬PLMN(HPLMN)中的PGW之間提供用戶和控制面連通的PLMN間接口，其中S8接口可以是S5接口的公用陸地移動網(wǎng)絡(PLMN)變形。PGW113便于通過例如SGi接口在LTE網(wǎng)絡110和IP網(wǎng)絡130之間進行通信。[0025]MMEl 14支持eNodeBlll在支持UE102中提供移動性管理功能。具體的，將每個MME描述為支持各種的eNodeB組。例如，MMElH11支持eNodeBllln-llllx, MMElH21 (沒有在圖中示出)支持eNodeBlll21-lll2X，等等，直到支持eNodeBlIIn1-1IInx的MME114N1。通過使用各自的S1-MME接口支持MME114和eNo deB 111之間的通信，其中S1-MME接口提供用于MMEl 14和eNodeBlll之間通信的控制面協(xié)議。
[0026]由特定MMEl 14支持的eNodeBlll可改變。在各實施方式中，由MME支持的eNodeB組可隨時間改變，特定eNodeB組中的eNodeB可隨時間變化，等等。一般來說，每個MME114能夠支持一些數(shù)量的eNodeBlll、一些數(shù)量的用戶、一些數(shù)量的服務等。
[0027]一般來說,每個MMEl 14與圖1所示的有限數(shù)量的eNodeB相關聯(lián),這里會作更詳細的描述。此外，可將這里描述的各MME114組織為一個或多個MME組。有時，特定的MME或MME池會過度使用，導致MME使用的失衡(例如，發(fā)生尖峰業(yè)務的事件，例如商品展覽、總統(tǒng)訪問等)。在這種情況下，必須將一些數(shù)量的eNodeB從過度使用的MME遷移到一個或多個未被充分使用的MME (在同一池或不同的池中)以相對于MME執(zhí)行負載均衡功能。
[0028]在各實施方式中，這里描述的MME114可被組織為一個或多個MME池，其中每個MME池操作以相對于所支持的eNodeB執(zhí)行各種負載均衡功能，這會在下面詳細描述。具體的，還可在MME池中提供多個MME。還可提供多個MME池。每個MME可處理有限數(shù)量的eNodeB，特別是在特定的地理區(qū)域內(nèi)這樣處理。因此，在各實施方式中，可提供多個MME池，其中每個MME池例如包括8個MME。從而，第一 MME池包括MME11-MME18,第二 MME池包括MME21-MME28,等等，直到包括MMEn1-MMEn8的第N個池。
[0029]MME池中的各MME相互感知，并能夠作為一個組確定池中的哪個MME應接收大量的新會話(也就是，哪個MME具有接收會話的最大能力)?？赏ㄟ^循環(huán)法或其它分布式分配技術、通過相關利用水平判決等，在MME池中分配新會話。根據(jù)MME池內(nèi)或MME之間的eNodeB遷移，網(wǎng)絡管理控制提供附加選項，這將在下面詳細描述。
[0030]PCRFl 15提供動態(tài)管理能力，通過動態(tài)管理能力服務提供商可管理與通過LTE網(wǎng)絡110提供的服務相關的規(guī)則、與對通過LTE網(wǎng)絡110提供的服務進行計費相關的規(guī)則。
[0031]如圖1所示，LTE網(wǎng)絡110的元件通過元件間的接口進行通信。還可將相對LTE網(wǎng)絡110描述的接口稱為會話。
[0032]LTE網(wǎng)絡110包括演進分組系統(tǒng)/方案(EPS)。在一個實施方式中，EPS包括EPS節(jié)點(例如，eNodeBlll、SGffl 12, PGffl 13, MME114 和 PCRF115)和與 EPS 相關的互連(例如，S*接口、G*接口等)。這里可將與EPS相關的接口稱為與EPS相關的路徑。
[0033]IP網(wǎng)絡130包括一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，通過分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡UE102可接入內(nèi)容、服務等。
[0034]MS140提供用于管理LTE網(wǎng)絡110的管理功能。MS140可以任何適當?shù)姆绞脚cLTE網(wǎng)絡110進行通信。在一個實施方式中，例如，MS140可通過沒有穿過IP網(wǎng)絡130的通信路徑141與LTE網(wǎng)絡110進行通信。在一個實施方式中，例如，MS140可通過由IP網(wǎng)絡130支持的通信路徑142與LTE網(wǎng)絡110進行通信?？墒褂萌我夂线m的通信能力實現(xiàn)通信路徑141和142。參照圖2描述和說明了適于用作圖1的MS140的示例性管理系統(tǒng)。
[0035]圖2描述了適于用作圖1的管理系統(tǒng)的不例性管理系統(tǒng)。如圖2所不，MS140包括一個或多個處理器210、存儲器220、網(wǎng)絡接口 230N、用戶接口 2301。處理器210與每個存儲器230、網(wǎng)絡接口 230N和用戶接口 2301耦合。
[0036]處理器210適于與存儲器220、網(wǎng)絡接口 230N和用戶接口 2301協(xié)作，且支持電路240提供用于LTE網(wǎng)絡110的各種管理功能。
[0037]一般來說，存儲器220存儲適用于為LTE網(wǎng)絡110提供各種管理功能的程序、數(shù)據(jù)、工具等。存儲器包括適于實現(xiàn)諸如發(fā)現(xiàn)和維護網(wǎng)絡拓撲、支持各種移動服務等的網(wǎng)絡管理功能的各種管理系統(tǒng)(MS)編程模塊222和MS數(shù)據(jù)庫223。此外，存儲器220包括門限監(jiān)控引擎(TME) 228和負載均衡引擎(LBE) 229。
[0038]在一個實施方式中，可使用軟件指令實現(xiàn)MS編程模塊222、TME228和LBE229，其中軟件指令可由處理器(例如處理器210)執(zhí)行以執(zhí)行這里描述和說明的各種管理功能。
[0039]網(wǎng)絡接口 230N適于便于與LTE網(wǎng)絡110中的各種網(wǎng)絡元件、節(jié)點和其它實體進行通信，以支持由MS140執(zhí)行的管理功能。
[0040]用戶接口 2301適于便于與一個或多個用戶工作站(例如，用戶工作站250)進行通信，從而能夠使一個或多個用戶執(zhí)行用于LTE網(wǎng)絡110的管理功能。
[0041]如這里所描述的，存儲器220包括通過協(xié)作以提供這里描述和說明的各種功能的MS編程模塊222、MS數(shù)據(jù)庫223、TME228和LBE229。盡管這里主要描述和說明的相對于由存儲器220的引擎和/或數(shù)據(jù)庫中的一些和/或使用存儲器220的引擎和/或數(shù)據(jù)庫中的一些來執(zhí)行的特定功能，可以理解的是，這里描述和說明的任意管理功能可由存儲器220的引擎和/或數(shù)據(jù)庫中的任意一個或多個和/或使用存儲器220的引擎和/或數(shù)據(jù)庫中的一個或多個來執(zhí)行。
[0042]MS編程222使MS140的操作適應于管理上述網(wǎng)絡元件，包括UE102、eNodeBlll、服務網(wǎng)關(SGW) 112、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(PDN)網(wǎng)關(PGW) 113、移動性管理實體(MME) 114、策略和計費規(guī)則功能(PCRF) 115、各種其它網(wǎng)絡元件(沒有在圖中示出)以及它們之間的各種通信鏈路。MS數(shù)據(jù)庫223用于存儲拓撲數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡元件數(shù)據(jù)、服務相關數(shù)據(jù)和與管理系統(tǒng)140的操作相關的任意其它數(shù)據(jù)。MS程序222可實現(xiàn)各種服務感知管理器(SAM)或網(wǎng)絡管理功倉泛。
[0043]TME228和LBE229實現(xiàn)諸如這里描述的各種MME負載均衡實施方式。TME228和LBE229與MS編程222協(xié)作以接收狀態(tài)、負載和/或?qū)儆贚TE網(wǎng)絡110中MMEl 14的其它操作數(shù)據(jù)。TME228進行操作以確定是否已超過一個或多個MME負載門限水平，從而負載均衡過程是適當?shù)?。如果負載均衡是合適的，LBE229執(zhí)行負載均衡過程，將策略發(fā)送給MME114，促使MME114進行執(zhí)行以使MME114中的一個或多個MME114或處理模塊到達希望的eNodeB服務負載。
[0044]在各實施方式中，將門限監(jiān)控引擎(TME)用于實現(xiàn)各種門限監(jiān)控和管理過程，例如確定是否一個或多個監(jiān)控器參數(shù)已經(jīng)達到特定的門限水平。相似的，將負載均衡引擎(LBE)用于實現(xiàn)各種負載均衡過程，例如與相鄰MME進行交互，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和/或其它網(wǎng)絡元件將提供服務的eNodeB在MME間變換或遷移(MME間負載均衡)或在MME中的處理器/路由實體間變換或遷移(MME內(nèi)負載均衡)。
[0045]在網(wǎng)絡管理實現(xiàn)的上下文中，門限監(jiān)控引擎(TME)228進行操作以檢測MME池中全部MME的當前負載水平(例如，多個MME服務于特定地理區(qū)域，或適于臨時服務尖峰，例如商品展覽等)。這是與每個MME池相關聯(lián)的SAM專用對象。其計算和匯聚與特定池相關聯(lián)的MME的全部信息。可由SAM處理多個這樣的池對象以獲得對池可利用水平的了解。在一個實施方式中，一個TME監(jiān)控全部MME池。
[0046]在操作中，網(wǎng)絡或系統(tǒng)運營商的偏好或策略可用于定義網(wǎng)絡中MME被認為過載的水平。網(wǎng)絡策略可提供特定的過度使用水平，例如60%、75%、90%等以表示不同緊急或關注事件的利用門限水平。
[0047]策略可定義被監(jiān)控的特征參數(shù)，以便確定是否已達到門限水平。網(wǎng)絡策略可定義直接表示MME利用水平的一個或多個參數(shù)。網(wǎng)絡策略還可定義用于確定MME利用水平的多個因素之間的關系。在任何情況下，通過一個或多個MME和MME中的處理元件/模塊對利用水平的標記進行處理以確定是否已達到門限利用水平。
[0048]不同的MME和/或MME池可與不同的策略相關聯(lián)。例如，相比于其他MME，在較高的利用水平可允許更加魯棒和可靠的MME進行操作。相似的，在遷移eNodeB負載前，還可允許與可容忍服務中斷(或不愿為冗余或提高服務水平付費)的客戶、相關聯(lián)的MME在較高的利用水平(例如，90%)上進行操作。相反，在遷移eNodeB負載前，與要求冗余和/或高質(zhì)量服務水平的用戶相關聯(lián)的MME會以較低的利用水平(例如，50%)進行操作。
[0049]對與MME或MME池相關聯(lián)的狀態(tài)、警告或其它操作數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，并與策略數(shù)據(jù)和/或由策略數(shù)據(jù)定義的門限進行比較，其中策略數(shù)據(jù)和/或門限在需要時可更新。當比較指示處于過度利用條件(無論怎樣定義的)，TME使用策略信息以確定MME應當從哪個eNodeB遷移到哪個目標MME以及順序等。為此目的每個MME可與“下一個”或“目標”MME相關聯(lián)。每個MME可與潛在的下一個或目標MME的序列相關聯(lián)(例如，根據(jù)一些策略驅(qū)動標準選擇“下一最佳” MME)。
[0050]在各實施方式中，通過處理多個MME狀態(tài)指示符導出策略定義的門限水平，從而預測即將發(fā)生的過度使用條件。
[0051]在各實施方式中，源和目標MME包括處于單一 MME中的不同處理元件或模塊。在各實施方式中，源和目標MME包括處于單一 MME池中的不同MME。在各實施方式中,源和目標MME包括處于不同MME池中的MME。在各實施方式中，源和/或目標MME可提供MME內(nèi)處理元件或模塊、MME間和/或MME池間遷移的一些組合。
[0052]圖3描述了根據(jù)一個實施方式的方法的流圖。具體的，圖3描述了方法300，其中響應于來自達到要求負載均衡動作的門限水平的MME的門限監(jiān)控引擎(TME)指示的信號，調(diào)用負載均衡引擎(LBE) 229。LBE229響應性地遷移eNodeB支持職責。
[0053]在步驟310，確定eNodeB應當從一個或多個源MME或MME處理模塊遷移出。參照塊315，該決定根據(jù)MME狀態(tài)/警告數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡狀態(tài)/警告數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡運營商策略、服務水平協(xié)議(SLA)和/或其它信息做出。
[0054]在各實施方式中，為每個MME定義一個或多個目標MME，從而可將“保持活躍(keepalive)”信息和/或其它信息在MME之間發(fā)送。在這種情況下，經(jīng)歷過載條件的MME可快速將eNodeB遷移到目標MME的優(yōu)選序列的下一個。
[0055]在步驟320，在從一個或多個源MME遷移到一個或多個目標MME的eNodeB之間形成新鏈路，通過將這些舊鏈路設為“備用”鏈路，暫時將從這些eNodeB到源MME的已有鏈路保持為活躍。
[0056]新鏈路可包括到一個或多個單獨的目標MME或目標MME池的鏈路。在池級別目標的情況下，池管理實體會在池的MME成員之間處理新鏈路的分布。新鏈路被形成，但是未被使能，從而它們還不能支持eNodeB和MME之間的呼叫。
[0057]將舊鏈路設為“備用”或其它狀態(tài)，從而新鏈接或呼叫不會被由舊鏈路服務的一個或多個源MME接受。需要說明的是，eNodeB仍嘗試使用這些鏈路，但是會失敗，導致使用備份MME等。
[0058]仍然在步驟320，執(zhí)行多個檢查點和確認。具體的，在形成新鏈路的期間，還可收集與新鏈路相關聯(lián)的利用或其他數(shù)據(jù)，從而在潛在的目標MME之間進行比較以發(fā)現(xiàn)“下一最佳”的MME或MME池。在一些情況下，如果要遷移的多個eNodeB全部與目標MME連接，則目標MME已經(jīng)過度使用或變成過度使用的。該中間處理步驟涉及假設由LBE初始導出的遷移方案仍有效或可使用。
[0059]在一個實施方式中，該檢查點/確認是完全自動的。存在可替換的遷移計劃(默認或策略驅(qū)動)，其中如果滿足或不滿足特定標準則調(diào)整遷移。
[0060]在一個實施方式中，該檢查點/確認是人工的或僅部分是自動的，如果滿足或不滿足特定的標準，則將錯誤或警告發(fā)布給網(wǎng)絡運營商，以指示運營商應當對遷移進行更詳細的檢查?？商鎿Q的遷移計劃可由運營商選擇。
[0061]在步驟330，該方法發(fā)起一個過程以透漏(drain)全部的eNodeB狀態(tài)信息和來自源MME的其它信息，從而充分通知目標MME有關要被遷移的eNodeB。這是個兩步的過程；也就是，(I)停止接收新呼叫，和(2)將用戶上下文(例如，動態(tài)用戶數(shù)據(jù)和其它用戶數(shù)據(jù)，由用戶使用的典型的SGW、典型的的用戶數(shù)據(jù)/呼叫路徑、用戶的PCRF規(guī)則、驗證數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)面參數(shù)、漫游信息、拜訪信息、歸屬信息、用戶呼叫路由偏好等)和相關數(shù)據(jù)從一個或多個源MME遷移到一個或多個目標MME或MME池。
[0062]在步驟340，指示每一個舊的或源MME停止接受與遷移的eNodeB相關聯(lián)的呼叫，而指示新的或目標eNodeB開始接受與遷移的eNodeB相關聯(lián)的呼叫。例如，激活在步驟310建立的新鏈路。
[0063]在步驟350，數(shù)據(jù)庫上鎖和解鎖功能用于確保以避免沖突的方式執(zhí)行將eNodeB代表對象從源MME遷移到目的MME，從而可利用遷移的eNodeB將呼叫、視頻流和/或其它移動服務路由到新MME。
[0064]在遷移之前、過程中和/或之后，LBE將包括(a)統(tǒng)計、(b)警告、(C)事件和(d)監(jiān)控數(shù)據(jù)的附加信息提供給管理系統(tǒng)。在這種情況下，對eNodeB用戶的服務沖擊或中斷可被避免或最小化，而將用戶服務連同它們各自的eNodeB在MME卡、MME或MME池之間遷移。
[0065]這里描述的各實施方式涉及策略驅(qū)動的MME負載均衡方法，其中網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(匪S)或其它管理實體通過定義MME池、選擇指示資源利用的監(jiān)控參數(shù)、指示過度使用或接近過度使用水平的性能/門限等，實現(xiàn)MME負載均衡。
[0066]涉及的基于策略的機制以與網(wǎng)絡管理對象一致的方式修改各MME和/或MME組的操作。不同的MME可接收不同的策略參數(shù)。根據(jù)用戶類型、數(shù)據(jù)類型、服務水平協(xié)議(SLA)、服務提供商信息，可將不同的策略參數(shù)應用于不同的eNodeB。因此，響應于用戶類型、服務類型和與各支持的eNodeB的用戶相關聯(lián)的服務水平協(xié)議(SLA)，每個MME的策略定義的門限水平可修改。
[0067]在各實施方式中，實施網(wǎng)絡管理水平策略以裝載到MME中。自動負載均衡引擎可進行操作以對支持由其他MME管理的各UE的eNodeB進行卸載/遷移。例如，與MME池、MME的控制卡中的特定MME相關聯(lián)的警告等可與由管理策略定義的重新分配標記相關聯(lián)，例如管理策略為由網(wǎng)絡管理系統(tǒng)執(zhí)行的“MME池負載均衡策略”。例如，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)可促使一個或多個MME以自治方式操作，以在它們之間或其它MME之間進行eNodeB服務要求的負載均衡。
[0068]在各實施方式中，響應于諸如高于門限水平的利用水平的觸發(fā)條件，執(zhí)行網(wǎng)絡管理水平策略以自動將eNodeB遷移到其它MME或MME池。策略為每個源MME標識各種門限水平(例如，觸發(fā)遷移的利用水平百分比)、目標MME或MME池等。
[0069]在各實施方式中，執(zhí)行網(wǎng)絡管理水平策略以使能池間遷移，其中同一 MME池中的MME相互感知，但不能感知不同池中的MME。具體的，表示為“MME池負載均衡策略”并通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(例如，服務感知管理器)執(zhí)行的策略將足夠的信息提供給相關MME，以使能池間的eNodeB遷移。策略可用于調(diào)整默認策略，默認策略例如可包括門限水平(％)、目標或遷移目的地MME等。
[0070]對網(wǎng)絡中MME的各種管理控制可通過策略發(fā)揮。例如，通過策略可將定義特定MME卡、MME或MME組過度使用的專用參數(shù)進行調(diào)整。此外，還可調(diào)整響應于過度使用采取的特定動作。除了可調(diào)整目標遷移MME和/或池，還可修改個別的或節(jié)點專用的參數(shù)等。
[0071]上述實施方式主要涉及將門限監(jiān)控引擎(TME)和負載均衡引擎(LBE)實施為管理系統(tǒng)水平示例的實施方式。在各種其他實施方式中，TME和LBE功能中的一個或全部(或其部分)可在一個或多個MME114上實施。
[0072]因此，在各實施方式中，TME/LBE功能在一個或多個MME114中的全部或一部分中實施，以便為各MMEl 14或MMEl 14中的處理模塊之間的eNodeB服務要求的負載均衡提供本地自治或半自治機制。
[0073]在各實施方式中，由網(wǎng)絡管理器提供給MME的基于策略的指令通過操作以在eNodeB負載超過門限水平時為MME定義合適的動作?；诓呗缘闹噶羁啥x與一個或多個參數(shù)相關聯(lián)的一個或多個門限水平。一般來說，響應于希望的負載結果，可對涉及MME的eNodeB負載的監(jiān)控參數(shù)和門限水平進行修改。希望的負載結果可通過網(wǎng)絡管理系統(tǒng)進行定義，可基于一些標準由MME池中的MME進行定義，可由在MME中編程的默認條件等進行定義。
[0074]因此，在各實施方式中，網(wǎng)絡管理器(匪)適于監(jiān)控在網(wǎng)絡中多個MME中每一個的eNodeB負載的標記。在各實施方式中，匪適于確定是否負載標志超過策略定義的門限。在各實施方式中，MN通過策略基站調(diào)整MME操作。
[0075]在各實施方式中，MME適于監(jiān)控eNodeB負載的標記，并確定是否負載標記超過策略定義的門限。在各實施方式中，MME與一個或多個相鄰MME進行通信以協(xié)商將eNodeB遷移到那里。在各實施方式中，MME和相鄰MME形成MME池，其中池中的至少一些進行操作以管理與池的MME成員相關聯(lián)的eNodeB負載。
[0076]圖4描述了多個MME池的圖形表示。具體的，圖4描述了第一 MME池401和第二MME池402。由于第一和第二 MME池401和402以實質(zhì)上相同的方式進行操作，因此將詳細描述第一 MME池401。
[0077]第一 MME池包括多個表示為41(ν4102等至到410N的多個MME (統(tǒng)稱為第一池MME410)，和第二 MME池402。將MME410中的每一個描述為包括支持表示為C1-C4的eNodeB操作的四個內(nèi)部卡?？梢岳斫獾氖牵谔囟ǖ腗ME中可包括更多或更少的卡。MME410中的每一個還可描述為包括控制卡420，包括能夠支持門限管理引擎(TME)428和負載均衡引擎(LBP>429的處理、輸入輸出和存儲功能(沒有在圖中示出)。控制卡可以與這里相對于上面圖2描述的MS140的相關部分和/或下面圖5描述的計算設備相似的方式實現(xiàn)。TME428和LBP429以與上面對于圖2描述的TM22E8和LBE229實質(zhì)上相同的方式進行操作。
[0078]圖5描述了適用于執(zhí)行這里描述的功能的計算機的高級框圖。
[0079]如圖5所示，計算機500包括處理器元件503 (例如，中央處理單元(CPU)和/或其他合適的處理器)、存儲器504 (例如，隨機訪問存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)等)、協(xié)同操作模塊/處理505、和各種輸入/輸出設備506 (例如，用戶輸入設備(例如鍵盤、輔助鍵盤、鼠標等)、用戶輸出設備(例如顯示器、揚聲器等)、輸入端口、輸出端口、接收器、發(fā)送器、和存儲設備(例如，磁盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、致密盤驅(qū)動器等))。
[0080]可以理解的是，這里描述和說明的功能可以軟件和/或軟件硬件組合來實現(xiàn)，例如，使用通用計算機，一個或多個應用專用集成電路(ASIC)，和/或其他硬件等效物。在一個實施方式中，協(xié)同操作處理505可裝入存儲器505中，并由處理器503執(zhí)行以實現(xiàn)這里所描述的功能。因此，協(xié)同操作處理505 (包括相關聯(lián)的數(shù)據(jù)結構)可存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)上，例如，RAM存儲器、磁或光驅(qū)動器或盤等。
[0081]可以理解的是，圖5中描述的計算機500提供通用架構，并在功能上適于實現(xiàn)這里描述的功能元素或這里描述的部分功能元素。
[0082]可以理解的是，這里描述為軟件方法的一些步驟可在硬件中實現(xiàn)，例如，為與處理器協(xié)同操作以執(zhí)行各種方法步驟的電路。這里描述的部分功能/元素可實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品，其中計算機指令在由計算機處理時調(diào)整計算機的操作，從而調(diào)用或提供這里描述的方法和/或技術。用于調(diào)用本發(fā)明方法的指令可存儲在諸如固定的或可移動介質(zhì)或存儲器的有形和非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)中，通過有形或無形的數(shù)據(jù)流在廣播或其它信號承載介質(zhì)中發(fā)送，和/或存儲在根據(jù)指令進行操作的計算設備中的存儲器中。
[0083]盡管上面涉及了本發(fā)明的各種實施方式，但是在不偏離其基本范圍的情況下可設計出本發(fā)明的其它和進一步的實施方式。同樣，本發(fā)明適當?shù)姆秶鶕?jù)權利要求進行確定。
【權利要求】
1.一種用于管理MME負載的方法，包括: 在源MME監(jiān)控eNodeB負載的標記；和 響應于所述負載標記超過策略定義的門限水平，將一個或多個eNodeB的職責遷移到目標MME。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述遷移包括: 將適用于促使所述目標MME形成到要遷移的所述ΛΑΒ的鏈路的消息發(fā)送給所述目標MME ； 將要遷移的所述eNodeB和所述源MME之間存在的鏈路轉(zhuǎn)換為備用鏈路； 將與要遷移的所述eNodeB相關聯(lián)的狀態(tài)信息發(fā)送給所述目標MME ;和 阻止在與要遷移的所述eNodeB相關聯(lián)的所述源MME接受新服務。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括將與要遷移的所述eNodeB相關聯(lián)的用戶上下文信息發(fā)送給所述目標MME。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其中對于各用戶，所述用戶上下文信息包括與以下中的一個或多個相關的信息:使用的典型服務網(wǎng)關(SGW)、典型的用戶數(shù)據(jù)/呼叫路徑、PCRF規(guī)貝U、驗證數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)面參數(shù)、漫游信息、拜訪信息、歸屬信息和用戶呼叫路由偏好。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述源和目標MME包括單一MME中的不同的處理元件、MME池中的不同MME和不同MME池中的MME中的任何一個。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述eNodeB負載的標記和所述門限水平由從網(wǎng)絡管理系統(tǒng)接收的策略信息定義。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中每個MME的策略定義的門限水平取決于用戶類型、服務類型和與各支持的eNodeB的用戶相關聯(lián)的服務水平協(xié)議(SLA)中的一個或多個。
8.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步包括: 為每個MME定義一個或多個目標MME ； 促使每個MME向其各自的一個或多個目標MME中的每一個傳送“保持活躍”信息；和 根據(jù)目標MME優(yōu)先序列調(diào)整eNodeB遷移。
9.一種用于管理MME負載的裝置，該裝置包括: 處理器，配置為: 在源MME監(jiān)控eNodeB負載的標記；和 響應于所述負載標記超過策略定義的門限水平，將一個或多個eNodeB的職責遷移到目標MME。
10.一種存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中當指令被計算機執(zhí)行時，促使計算機執(zhí)行用于管理MME負載的方法，包括: 在源MME監(jiān)控eNodeB負載的標記；和 響應于所述負載標記超過策略定義的門限水平，將一個或多個eNodeB的職責遷移到目標MME。
【文檔編號】H04W8/12GK103947234SQ201280051729
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權日:2011年10月19日
【發(fā)明者】M·K·弗拉馬蒂, J·弗利, J·R·卡利普, M·塞爾瓦姆 申請人:阿爾卡特朗訊公司