CN101500270B - 一种负荷均衡的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种负荷均衡的方法,应用于包括一个演进基站eNB和多个移动性管理实体MME的无线通信系统中,其中所述eNB与所述多个MME相连,将用户设备连接到所述多个MME中的一个,包括:第一MME停止服务时,eNB接收第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息,从而获知所述第一MME停止服务的信息;当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME。本发明实施例实现了更快更好地选择MME或服务网关为新接入网络的用户设备提供服务,减少了MME和eNB之间,以及移动性管理实体和服务网关之间的消息交互量,减轻了MME和服务网关的负担。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,特别涉及一种负荷均衡的方法和装置。
背景技术
如图1所示,无线演进网络的核心网主要包含MME(Mobility ManagementEntity,移动管理实体)、Serving SAE Gateway(Serving System ArchitectureEvolution Gateway,服务系统架构演进网关)、PDN(Packet Data Networks,公用数据网)SAE Gaeway三个逻辑功能体,其中的MME是移动管理实体,负责NAS(Non Access Stratum,非接入层)信令和NAS信令加密以及漫游、跟踪等功能,分配用户临时身份标识、安全功能等,它对应于当前UMTS(Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)系统内部SGSN(Serving General Packet Radio Service Supporting Node,服务通用分组无线服务支持节点)的控制平面部分。Serving Gateway(服务网关)负责本地的移动性锚点和3GPP(the 3rd Generaion Partner Project,第三代合作伙伴计划)系统内部的移动性锚点以及合法监听相关信息;PDN Gateway则负责策略执行和计费以及合法监听相关功能。
传统网络中,Iu Flex技术打破了原先一个RAN节点只能与一个CN节点相连接的限制,允许RAN节点连接同一个运营商的多个CN节点。RAN节点可以通过Iu接口与多个CN节点相连,这就是通常人们所说的Iu Flex;RAN节点也可以通过Gb接口与多个CN节点相连,这就是通常人们所说的Gb Flex。
下一代网络架构演进过程中,引入了“Pool区”这个概念。Pool区内有多个MME/SGW(Serving Gateway,服务网关)并行地运行,它们共同分担Pool区内的业务。当UE(User Equipment,用户设备)处于Pool区的无线资源覆盖下时,它只被该Pool区内一个专门的CN(Core Network,核心网)节点所服务。UE在Pool区内移动时,无需改变其服务CN节点,这减少了CN节点间的更新、切换和迁移。一个Pool区内有多个CN节点的另一个好处是:增加一个CN节点可以扩大Pool区接受CN服务的能力,这样,当一个CN故障时,由其他CN节点来提供业务的可能性也增大了。
由于Pool区内的各个CN节点的作用和地位对于用户来讲都是等同的。随着用户数量的增多,核心网设备的负担也越来越重。
现有技术中,MME将自身的负荷状态定时通过广播或者组播的形式告知关联eNB(evolvedNodeB,演进节点),从而使得eNB在收到用户请求后,会根据收到的MME间的负荷状况选择一个相对空闲的MME为用户服务,从而实现MME间的负荷均衡。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下问题:由于eNB数量很多,而核心网设备的数量比较少,因此核心网设备上报自身的负荷状态会产生很大的消息量,给核心网造成很大的负担。
发明内容
本发明实施例提供一种负荷均衡的方法和装置,以更高效地实现根据MME或服务网关的负荷信息选择另一MME或服务网关提供服务。
为达到上述目的,本发明实施例一方面提供一种负荷均衡的方法,应用于包括一个演进基站eNB和多个移动性管理实体MME的无线通信系统中,其中所述eNB与所述多个MME相连,将用户设备连接到所述多个MME中的一个,包括:第一MME停止服务时,eNB接收第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息,从而获知所述第一MME停止服务的信息;当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME,其中所述携带所述第一MME负荷信息的消息进一步包括所述第一MME设置的时间值,以告知所述eNB在所述时间值确定的时间段内所述第一MME停止服务。
另一方面,本发明实施例还提供一种无线接入网络设备,与多个移动性管理实体相连,用于提供无线接口将用户设备连接到移动性管理实体,包括:
用户接口单元,用于提供空中接口,接收用户设备的连接请求;负荷感知单元,用于获得移动性管理实体停止服务的信息;选择单元,用于选择一个移动性管理实体,并将所述用户设备接入所述选择的移动性管理实体;
发送单元,用于在所述负荷感知单元获得所述移动性管理实体停止服务的信息之后,在时间值超过所述移动性管理实体设置的停止服务的时间之后,通知所述选择单元将所述用户设备接入所述选择的移动性管理实体或者SGSN。
再一方面,本发明实施例还提供一种负荷均衡的方法,应用于包括一个移动性管理实体和多个服务网关的通信系统中,所述服务网关根据移动性管理实体的请求,为用户设备建立业务承载,包括步骤:当第一服务网关停止服务时,所述移动性管理实体接收第一服务网关发送的消息,获知所述第一服务网关停止服务的负荷信息;所述移动性管理实体向第二服务网关发送消息,请求所述第二服务网关为所述用户设备建立相应的业务承载,其中,所述第一服务网关发送的消息为承载建立响应消息,所述承载建立响应消息携带所述第一服务网关根据策略选择的服务网关列表和/或所述第一服务网关设置的时间值,以告知所述移动性管理实体在所述时间值确定的时间段内所述第一服务网关停止服务。
再一方面,本发明实施例还提供一种移动性管理实体,与多个服务网关相连,用于管理用户设备的移动状态以及请求服务网关为用户设备建立承载,包括:请求接收单元,用于接收用户设备通过无线接入网络设备发送的业务请求消息;负荷感知单元,用于接收服务网关发送的负荷状况信息,获知服务网关的是否停止服务;选择单元,用于根据服务网关的负荷状况,选择一个服务网关并向所述选择的服务网关设备发送消息,请求所选择的服务网关为所述发送业务请求的用户设备建立业务承载;
设置启动单元,用于在所述负荷感知单元获知服务网关停止服务之后,将所述服务网关置为过载状态,在所述服务网关设置的时间值的有效时间内所述服务网关停止服务。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下优点:通过本发明实施例,在获知第一MME或第一服务网关停止服务之后,eNB或移动性管理实体将用户设备的请求消息连接到另一MME或服务网关,从而实现了更快更好地选择服务MME或服务网关为新接入网络的用户设备提供服务,减少了MME和eNB之间,以及移动性管理实体和服务网关之间的消息交互量,减轻了MME和服务网关的负担。
附图说明
图1为现有技术当前无线演进网络架构示意图;
图2为本发明实施例一的流程图;
图3为本发明实施例二的流程图;
图4为本发明实施例三的流程图;
图5为本发明实施例四的流程图;
图6为本发明实施例五的流程图;
图7为本发明实施例六的流程图;
图8为本发明实施例八的流程图;
图9为本发明实施例九的流程图;
图10为本发明实施例十的流程图;
图11为本发明实施例十一的流程图;
图12为本发明实施例十二的流程图;
图13为本发明实施例十三提供的一种无线接入网络设备的结构图;
图14为本发明实施例十四提供的一种移动性管理实体的结构图;
图15为本发明实施例十五的流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种负荷均衡的方法,在获知第一MME或第一服务网关停止服务之后,eNB或移动性管理实体将用户设备的请求消息连接到另一MME或服务网关,从而实现了更快更好地选择服务MME或服务网关为新接入网络的用户设备提供服务,减少了MME和eNB之间,以及移动性管理实体和服务网关之间的消息交互量,减轻了MME和服务网关的负担。
如图2所示,为本发明实施例一的流程图,实施例一中MME在负载达到一定阈值或者需要维修或者由于策略导致的某些用户设备或者某些业务不能再使用该MME时,根据具体策略以组播或者广播的方式,或者通过一条单独的消息通知关联eNB在一段时间内该MME停止服务,这段时间的长短可根据该MME自身的负载情况决定。当定时器超时后,在eNB再次选择MME之前可先查询该MME的状态看是否可以继续使用从而决定是否继续使用。
具体包括以下步骤:
步骤S201,第一MME向eNB发送卸载指示消息Offload indication。第一MME在负载达到一定阈值或者需要进行维护或者由于策略导致的不能再使用该核心网设备时,遂以广播或者组播的方式,或者通过一条单独的消息向相关联的eNB发送卸载指示消息Offload indication,该消息中携带第一MME ID(Identifier,标识)和/或设置的时间值。该时间值可以是时间段或者时间点,是第一MME根据策略,比如该第一MME自身的负荷状况决定的数值,指示在一段时间内该第一MME停止服务,关联eNB不能选择第一MME作为服务MME。关联eNB收到卸载指示消息后将为该第一MME设置卸载标识并启动定时器,直至定时器超时前不得再选择该第一MME作为服务MME。
步骤S202,在定时器有效的时间段内,UE发送附着请求消息,eNB收到该附着请求后,根据UE的位置和网络拓扑关系可以选择第一MME和第二MME,但是由于第一MME处于卸载状况,所以eNB选择第二MME进行接入,排除第一MME。
步骤S203,附着过程中间的相关流程,在此不做详细说明。
步骤S204~步骤S206,网络侧和UE交互正常的附着接受和附着完成消息。
步骤S207,定时器超时后,eNB发送负载状况查询消息到第一MME,查询第一MME是否可以恢复使用。
步骤S208,第一MME向eNB发送负载状况报告消息Load Status Result。第一MME在收到eNB发送的负载状况查询消息后,如果该第一MME仍然需要卸载则向eNB发送负载状况报告消息Load Status Result,该负载状况报告消息中包含一个时间参考值(时间点或者时间段),eNB在此时间段内不得使用该第一MME。如果该第一MME恢复使用,则通过负载状况报告消息Load StatusResult告知eNB可以恢复使用该第一MME。
如图3所示,为本发明实施例二的流程图,实施例二中在MME过载时告知eNB的方式和实施例一是相同的,不同的是eNB恢复使用该MME的方法。实施例二中eNB在定时器超时后默认该MME恢复使用,此后如果收到用户接入请求,会根据用户信息将接入请求发送给该MME。
具体包括以下步骤:
步骤S301,第一MME向eNB发送卸载指示消息Offload indication。第一MME在负载达到一定阈值或者需要进行维护或者由于策略导致的不能再使用该核心网设备时,遂以广播或者组播的方式,或者通过一条单独的消息向相关联的eNB发送卸载指示消息Offload indication,该消息中携带第一MME ID和/或时间值。该时间值可以是时间段或者时间点,是第一MME根据策略,比如该第一MME自身的负荷状况决定的数值,指示在一段时间内第一MME停止服务,eNB不得选择该第一MME作为服务MME。关联eNB收到卸载指示消息后将为该第一MME设置卸载标识并启动定时器,直至定时器超时前不得再选择该第一MME作为服务MME。
步骤S302,在定时器有效的时间段内,UE发起附着请求消息,eNB收到该附着请求后,根据UE的位置和网络拓扑关系可以选择第一MME和第二MME,但是由于第一MME处于卸载状况,所以eNB选择第二MME进行接入,排除第一MME。
步骤S303,附着过程中间的相关流程,在此不做详细说明。
步骤S304~步骤S306,网络侧和UE交互正常的附着接受和附着完成消息。
步骤S307,在第一MME下发的定时器超时后,UE发送附着请求AttachRequest消息到eNB。
步骤S308,eNB将附着请求Attach Request消息发送给第一MME。eNB收到附着请求Attach Request消息后,由于第一MME下发的定时器已经超时,则置第一MME为正常状态,所以eNB默认第一MME已经可以恢复使用,将附着请求Attach Request消息发送给第一MME。
步骤S309,在第一MME接收到附着请求Attach Request消息后,如果第一MME可以正常使用,则为用户服务,并继续后续的流程或业务,在此不赘述这种场景。如果第一MME仍然不能提供服务,则第一MME给eNB回复重路由命令消息Reroute Command,并在该重路由命令消息中携带第一MME ID和/或时间值(时间段或者时间点),并将用户发送的附着请求Attach Request消息(即NAS消息)随重路由命令发送给eNB。
步骤S310,eNB转发附着请求Attach Request消息给另外一个正常的第二MME。eNB将第一MME置为卸载状态,并启动定时器,转发附着请求AttachRequest消息给另外一个正常的第二MME,同时携带一个redirect counter(重路由计数器)和IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number,国际移动用户识别码)。
步骤S311,进行附着过程的相关中间流程,在此不做详细说明。
步骤S312,第二MME向eNB发送附着接受消息Attach Accept。
步骤S313,eNB和UE之间建立无线承载。
步骤S314,UE通过eNB给第二MME回送附着完成消息Attach Complete,告知MME用户设备已经完成附着。
如图4所示,为本发明实施例三的流程图,实施例三中MME在需要卸载时不需要携带时间段或者时间点告知eNB在一段时间内不得使用该MME,而是直接告知eNB该MME正处于卸载状态,所以在接下去的时间里都不能使用该MME直至收到该MME发送的恢复使用的消息为止。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。即SGSN在负载达到一定程度或者其他原因引起的导致不能进行某些或者某类服务时,SGSN通过Iu接口或者Gb接口通知接入网侧UTRAN或者GERAN在接下去的时间内不能使用该SGSN进行某些或者某类服务直至SGSN发送恢复使用的消息为止。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤S401,第一MME向eNB发送卸载指示消息Offload indication。第一MME在负载达到一定阈值或者需要维护,或者由于策略导致的不能再使用该核心网设备时,以广播或者组播的方式,或者通过一条单独的消息向相关联的eNB发送卸载指示消息Offload indication,该卸载指示消息中可携带第一MME ID。关联eNB收到该卸载指示消息后将为该第一MME设置卸载标识,在第一MME发送恢复指示消息给eNB之前,eNB不得使用该第一MME处理用户的接入请求。
步骤S402,UE在Idle(空闲)状态从其他网络进入LTE(Long TermEvolution,长期演进)网络时,将执行TAU(Tracking Area Update,跟踪区更新)流程接入到LTE网络。
步骤S403,在第一MME发送恢复指示消息前,UE向eNB发送TAU请求消息,eNB收到TAU请求消息后,根据UE的位置和当前网络拓扑关系可以选择第一MME和第二MME,但是由于第一MME处于卸载状态,所以eNB选择第二MME进行接入,排除第一MME。
步骤S404~步骤S406,执行正常的TAU流程中的步骤,在此不再赘述。
步骤S407,第一MME发送恢复指示消息Resume Indication给关联eNB。第一MME恢复使用时,发送恢复指示消息Resume Indication给关联eNB,指示eNB该第一MME已恢复使用。eNB收到该恢复指示消息后将第一MME的状态设置为正常状态。
步骤S408,UE向eNB发送附着请求消息Attach Request。
步骤S409,eNB将收到的附着请求消息Attach Request发送给第一MME。
步骤S410,进行附着过程的中间流程,在此不做详细说明。
步骤S411,第一MME通过eNB给UE发送附着接受消息Attach Accept。
步骤S412,eNB和UE之间建立无线承载。
步骤S413,UE向第一MME发送附着完成消息Attach Complete。
如图5所示,为本发明实施例四的流程图,在实施例四中,如果Pool范围内的所有MME,均以广播或者组播的形式广播各自的负荷状态,或通过其他方式获取了除MME自身之外的其他MME的负荷状态,当MME收到eNB发送的附着请求后,如果自身负荷很重,则根据Pool内其他MME的负荷状况和组网拓扑发送一个MME list给eNB,使eNB可以根据该MME list重新选择MME,以继续用户的接入流程,该MME list中包含一个或多个MME。同时应用实施例1中描述的方法,eNB将该负荷很重的MME置为卸载状态,直至该MME恢复使用。该MME恢复使用时可随Pool内其他MME发送的MME list告知关联eNB将该MME状态置正常。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。如果Pool范围内的所有SGSN,均以广播或者组播的形式广播各自的负荷状态,或通过其他方式获取了除SGSN自身之外的其他SGSN的负荷状态,当SGSN收到接入网侧发送的附着请求后,如果自身负荷很重,则根据Pool内其他SGSN的负荷状况和组网拓扑发送一个SGSN list给接入网侧,使接入网侧可以根据该SGSN list重新选择SGSN,以继续用户的接入流程,该SGSN list中包含一个或多个SGSN。同时应用实施例1中描述的方法,接入网侧将该负荷很重的SGSN置为卸载状态,直至该SGSN恢复使用。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤S501,UE在Idle(空闲)状态从其他网络移动到LTE网络时,需要进行TAU流程接入到现有LTE网络。
步骤S502,eNB收到跟踪区更新请求消息TAU Request后,为UE选择一个服务MME(第一MME),然后向第一MME发送跟踪区更新请求消息TAURequest。
步骤S503,第一MME向eNB发送重路由命令消息Reroute Command。第一MME收到跟踪区更新请求消息TAU Request后,发现自身负荷很重,则会参考Pool内其他MME广播或者组播的负荷状态信息和网络拓扑关系选择一个或多个MME list发送重路由命令消息Reroute Command给eNB,该重路由命令消息不仅携带MME list,还需要携带用户发送的跟踪区更新请求消息TAURequest和时间值(时间点或者时间段,该时间值信元根据恢复使用MME的方法的不同属于可选信元)。其中,网络拓扑关系是相对静态的数据,只有在拓扑结构发生变化或第一次配置时才有相应的信息发送。
其中,第一MME获取网络拓扑结构的方法有两种:
(1)eNB将网络拓扑结构通过单独的消息,例如:带内管理消息发送给关联MME;
(2)eNB通过广播或者组播的形式向关联MME发送网络拓扑关系。
第一MME结合网络拓扑关系和Pool内MME的负载状况和其他运营商策略决定MME list的具体内容。同时eNB将为第一MME设置卸载标识,在该第一MME恢复使用前不再使用该第一MME。如何恢复使用该第一MME,除了可以使用上面几个实施例中提到的恢复使用第一MME的方法之外,还可以通过Pool内其他MME发送的MME list是否包含该MME来告知关联eNB第一MME是否已经恢复使用。
步骤S504,eNB向第一MME发送跟踪区更新请求消息TAU Request。
步骤S505,跟踪区更新,具体过程在此不赘述。
步骤S506,第二MME向UE发送跟踪区更新接受消息TAU Accept。
步骤S507,UE向第二MME发送跟踪区更新完成消息TAU Complete。
如图5所示,为本发明实施例四’的流程图。本发明实施方法和实施例四相比,除了步骤S503,其他步骤和实施例四的相对应的步骤相同,所以其他步骤在此不再赘述。
这种方法同样可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。如果Pool范围内的所有SGSN,均以广播或者组播的形式广播各自的负荷状态,或通过其他方式获取了除SGSN自身之外的其他SGSN的负荷状态,当SGSN收到接入网侧发送的附着请求后,如果自身负荷很重,则根据Pool内其他SGSN的负荷状况和组网拓扑发送一个SGSN list和/或一个时间值带给接入网侧,使接入网侧可以根据该SGSN list重新选择SGSN,以继续用户的接入流程,该SGSN list中包含一个或多个SGSN。如果存在时间值参数,则表示在该时间值确定的有效的时间段内不得使用该SGSN进行某些或者某类业务,或者在该段时间值确定的时间段内,接入网从SGSN list选择一个可用SGSN为用户设备继续服务。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
步骤S503,第一MME向eNB发送重路由命令消息Reroute Command。第一MME收到跟踪区更新请求消息TAU Request后,发现自身负荷很重,则会参考Pool内其他MME的负荷状态信息和网络拓扑关系选择一个或多个MME list发送重路由命令消息Reroute Command给eNB,该重路由命令消息携带MMElist和/或时间值(时间点或者时间段,该时间值信元根据恢复使用MME的方法的不同属于可选信元),还需要携带用户发送的跟踪区更新请求消息TAURequest(NAS消息)。其中,网络拓扑关系是相对静态的数据,只有在拓扑结构发生变化或第一次配置时才有相应的信息发送。在时间值确定的时间段内,eNodeB不得选择该MME为新接入网络的用户(如TAU请求。Attach请求)提供服务,或者只能针对MME上原有用户设备的某类提供服务。
其中,第一MME获取网络拓扑结构的方法有两种:
(1)eNB将网络拓扑结构通过单独的消息,例如:带内管理消息发送给关联MME;
(2)eNB通过广播或者组播的形式向关联MME发送网络拓扑关系。
第一MME结合网络拓扑关系和Pool内MME的负载状况和其他运营商策略决定MME list的具体内容。同时eNB将为第一MME设置卸载标识,在该第一MME恢复使用前不再使用该第一MME。如何恢复使用该第一MME,除了可以使用上面几个实施例中提到的恢复使用第一MME的方法之外,还可以通过Pool内其他MME发送的MME list是否包含该MME来告知关联eNB第一MME是否已经恢复使用。
如图6所示,为本发明实施例五的流程图,实施例五中,需要卸载的MME收到eNB发送的用户接入请求后,如果该MME自身不能服务该用户,则该MME会充当一个Proxy根据Pool内其他MME的负荷状况为用户转发接入请求到另一个MME为用户接续服务。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。由于某些策略或者负载导致的需要卸载的SGSN收到接入网发送的用户设备的接入请求后,如果该SGSN自身不能服务该用户设备,则该SGSN会充当一个Proxy根据Pool内其他SGSN的负荷状况为用户转发接入请求到另一个SGSN为用户接续服务。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤S601,UE在Idle状态从其他网络进入到LTE网络,发起TAU流程接入到LTE网络。
步骤S602,eNB为用户选择一个MME(第一MME),并向第一MME发送跟踪区更新请求消息TAU Request。
步骤S603,第一MME向第二MME发送前向跟踪区更新请求消息ForwardTAU Request。第一MME收到用户的跟踪区更新请求消息TAU Request后发现自身负荷很重或者其他原因引起的不能服务该用户时,则根据Pool内其他MME的负荷状况和网络拓扑关系将用户的跟踪区更新请求消息TAU Request转发给同一个eNB关联下的第二MME。
步骤S604~步骤S606,第二MME收到TAU请求消息后,为用户服务将TAU流程完成,这里eNB要保证可以处理第二MME发送的跟该用户相关的消息。
如图7所示,为本发明实施例六的流程图,实施例六中,需要卸载的MME收到用户的接入请求后,会向用户回复一个拒绝接入消息,该拒绝接入消息中通过特定原因值或者其他指示消息指示用户重新发起接入请求给eNB,指示eNB将需要卸载的MME置为卸载状态,当用户重新接入时,eNB重新选择一个MME为用户服务。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。要卸载的SGSN收到用户设备的接入请求后,会向用户设备回复一个拒绝接入消息,该拒绝接入消息中通过特定原因值或者其他指示消息指示用户设备重新发起接入请求给接入网UTRAN或者GERAN,指示接入网当用户重新接入时,接入网重新选择一个SGSN为用户服务。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤S701,UE发送附着请求消息Attach Request给eNB,以附着到LTE网络接受服务。
步骤S702,eNB向第一MME发送附着请求消息Attach Request。eNB收到附着请求消息Attach Request时,为用户选择一个服务MME(第一MME)并将该附着请求消息发送给选择的第一MME。
步骤S703,第一MME向eNB发送附着拒绝消息Attach Reject。第一MME收到附着请求消息Attach Request后,发现该第一MME的负荷达到一定阈值或者需要进行维修时,向eNB发送附着拒绝消息Attach Reject,在NAS消息中指示用户重新接入的信元,该用户重新接入的信元可以为特定原因值,或者一个新增指示信元。同时可以向eNB推荐MME list供后续接入流程使用。
步骤S704,在收到附着拒绝消息Attach Reject后,eNB将第一MME置为卸载状态,在该第一MME恢复使用之前,eNB不能再使用该第一MME。eNB如何恢复使用MME在前面实施例中已经有描述,在此不再赘述。eNB将附着拒绝消息Attach Reject发送给UE。
步骤S705,UE收到附着拒绝消息Attach Reject后,UE根据NAS消息中的原因值或者新增指示信元再次向eNB发起附着请求消息Attach Request以重新附着。
步骤S706,eNB收到用户的附着请求消息Attach Request后,给用户选择一个MME,此时由于第一MME已经置为卸载标识,所以eNB会选择第二MME为用户继续服务。
步骤S707,进行Attach的中间流程,在此不做详细说明。
步骤S708,第二MME向eNB发送附着接受消息Attach Accept。
步骤S709,UE通过eNB给第二MME回复附着完成消息Attach Complete,告知第二MME用户附着完成。
本发明实施例七和本发明实施例六基本相同,不同之处在于第一MME在收到用户的附着请求后根据MME Pool内其他MME的负荷状况和网络拓扑关系给用户选择一个空闲的MME或者MME list发送给UE。UE在重新接入时携带该信元给eNB作参考选择。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex中。要卸载的SGSN收到用户设备的接入请求后,会向用户设备回复一个拒绝接入消息,该拒绝接入消息中携带SGSN为用户设备选择的一个空闲的SGSN或者SGSN list给UE,UE在重新发起接入请求时携带该信息给接入网做参考。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤1~2,同步骤S701~步骤S702。
步骤3,第一MME发送附着拒绝消息Attach Reject。第一MME收到附着请求消息Attach Request后,发现自身的负荷达到一定阈值或者需要进行维修时,发送附着拒绝消息Attach Reject给eNB。在NAS消息中指示用户重新接入的信元,该用户重新接入的信元可以为特定的原因值或者新增指示信元,同时可以指示推荐MME list供后续接入流程使用。
步骤4,同步骤S704。
步骤5,UE发送附着请求消息Attach Request给eNB。UE收到附着拒绝消息Attach Reject后,根据NAS消息中特定的原因值或者新增指示信元再次向eNB发送附着请求消息Attach Request以重新附着,该附着请求消息携带MMElist给eNB做参考。
步骤6,eNB收到用户的附着请求消息Attach Request后,根据用户携带的MME list给用户选择一个MME服务用户。
步骤7~步骤9,同步骤S707~步骤S709。
如图8所示,为本发明实施例八的流程图,实施例八中,需要卸载的MME收到用户的附着请求后,根据Pool内其他MME的负荷状况和网络拓扑关系选择一个新的MME为用户分配一个临时标识,例如:新的GUTI(Globally UniqueTemporary Identity,全局唯一临时标识)值,并在附着拒绝消息Attach Reject或者其他消息中将GUTI值和指示用户重新接入的指示信元发送给UE,由UE发起Reattach流程完成重新选择MME。
这种方法可以应用到Iu Flex和Gb Flex的组网方式中。需要卸载的SGSN收到用户的附着请求后,根据Pool内其他SGSN的负荷状况和/或者网络拓扑关系选择一个新的SGSN为用户分配一个临时标识P-TMSI,并在附着拒绝消息Attach Reject或者PTMSI重分配消息中将P-TMSI值和指示用户重新接入的指示信元发送给UE,由UE发起Reattach或ReTAU流程完成重新选择SGSN。本实施例中eNB可以指代Iu Flex或者Gb Flex中的UTRAN或者GERAN,MME指代SGSN,PGW/SGW可指代GGSN。
具体包括以下步骤:
步骤S801,UE发送附着请求消息Attach Request给eNB,以附着到LTE网络接受服务。
步骤S802,eNB收到附着请求消息Attach Request时,为用户选择一个服务MME并将附着请求消息Attach Request发送给该MME。
步骤S803,第一MME向第二MME发送GUTI分配请求消息。第一MME收到附着请求消息Attach Request后,发现该第一MME负荷过重或者需要维修或其他策略引起的必需改变服务MME时,根据Pool内其他MME的负荷状况和网络拓扑关系为用户选择一个MME请求为用户分配一个GUTI值。
步骤S804,第二MME向第一MME发送GUTI分配响应消息。第二MME为用户分配GUTI值(GUTI值中包含有新侧MME ID),并将分配的GUTI值通过GUTI分配响应消息发送给第一MME。
步骤S805,第一MME发送附着拒绝消息Attach Reject给eNB。在NAS消息中携带新分配的GUTI和指示用户重新接入的信元或者原因值。
步骤S806,eNB向UE发送附着拒绝消息Attach Reject。eNB将第一MME置为卸载状态,并将GUTI和指示用户重新接入的信元或者原因值通过附着拒绝消息Attach Reject发送给UE。
步骤S807,UE携带GUTI值再次向eNB发送附着请求消息Attach Request。
步骤S808,eNB向第二MME发送附着请求消息Attach Request。eNB根据GUTI值选择到第二MME并将用户发送的附着请求消息Attach Request发送给第二MME完成用户的附着流程。
步骤S809,进行Attach的中间流程,在此不做详细说明。
步骤S810,第二MME向eNB发送附着接受消息Attach Accept。
步骤S811,UE给第二MME回送一个重路由完成消息Attach Complete,告知网络侧UE已经接收到附着接受消息。
如图9所示,为本发明实施例九的流程图,实施例九中,需要卸载的MME接收到用户的附着请求消息Attach Request后,会给用户回复一个附着拒绝消息Attach Reject,携带GUTI,在重新接入时指示eNB将需要卸载的MME置为卸载状态或者指示整个Group ID无效,当用户重新接入时eNB重新选择一个MME或者其他Pool的MME为用户服务。
具体包括如下步骤:
步骤S901,UE发送附着请求消息Attach Request给eNB,以附着到LTE网络接受服务。
步骤S902,eNB收到附着请求消息ARach Request时,为用户选择一个服务MME(第一MME)并将该附着请求消息发送给该第一MME。
步骤S903,第一MME收到附着请求消息Attach Request后,发现该第一MME的负荷达到一定阈值或者需要进行维修时,发送附着拒绝消息AttachReject,携带第一MME为用户分配的GUTI值,该GUTI值中的一个保留位用来指示该第一MME ID无效或者Group ID无效。
步骤S904,eNB收到附着拒绝消息Attach Reject后,将附着拒绝消息AttachReject发送给UE。
步骤S905,UE收到附着拒绝消息Attach Reject后,根据GUTI指示或者其他原因值或者新增指示信元再次向eNB发起附着请求消息Attach Request以重新附着。
步骤S906,eNB收到用户的附着请求消息Attach Request后,给用户选择一个MME,将第一MME或者PoolID(Group ID)置为无效标识,所以eNB在过载标识清除前会选择一个第二MME为用户继续服务。
步骤S907,进行Attach的中间流程,在此不做详细说明。
步骤S908,第二MME向eNB发送附着接受消息Attach Accept。
步骤S909,UE给第二MME回送一个重路由完成消息Attach Complete,告知网络侧UE已经接收到附着接受消息。。
上述负荷均衡的方法,根据MME或者SGSN的负载状况,更快更好地选择服务MME或者SGSN为新接入网络的用户提供服务,从而为用户带来了良好的体验,并在此过程中提高了网络安全性,减少了MME和eNB或者SGSN和接入网UTRAN/GERAN间的消息交互量,减轻了核心网设备负担,并可自动完成MME或者SGSN间的负荷均衡。
在介绍核心网设备选择另一核心网设备为服务核心网设备时,本发明实施例以MME选择SGW(Serving Gateway,服务网关)为例进行说明,在MME选择SGW的方法中,MME选择服务SGW和SGW恢复使用所采用的方法,同eNB在选择MME时,MME禁止eNB使用该MME和MME恢复使用所采用的方法类似,可采用在实施例一至实施例九中提到的方法。
对于初始接入时,由于运营商策略(如负荷均衡)引起的切换SGW的情形。SGW通过组播或者广播的形式或者单独的消息,定时或者实时地将该SGW的负荷状态(包括但不限于带宽容量、负荷百分比、处理器容量、存储器容量等)告知MME,MME根据SGW的负荷状态,在初始接入时根据负荷均衡或者其他策略选择合适的SGW接入。
如图10所示,为本发明实施例十的流程图,实施例十中MME将承载建立请求发送到SGW时,由于策略(如负荷均衡)而不能接入该SGW时,SGW根据具体策略在承载建立响应(或者新增的拒绝消息)中携带一个或者多个参考SGW List给MME做选择,同时返回一个时间点或者时间段,指示在一定时间那不得使用该SGW,在SGW List中包含一个或多个SGW。SGW恢复使用的方法与实施例一至实施例九中MME恢复使用的方法类似,在此不再赘述。
步骤S1001,UE发送Attach Request消息给eNB来附着到LTE网络接受服务。
步骤S1002,eNodeB收到附着请求时,为用户选择一个服务MME并将附着请求消息发送给该MME。
步骤S1003,附着过程中需要执行身份识别、鉴权认证和更新HSS用户位置信息的流程。
步骤S1004,MME根据签约信息中的APN选择一个可服务用户的SGW,同时发送缺省承载建立请求消息。
步骤S 1005,SGW根据业务服务区内其他SGW的负荷状态在承载建立响应(或者新增的拒绝消息)中携带参考一个或者多个SGW List和时间值给MME做选择。该时间值表示在一段时间内不得选择该SGW。在SGW选择SGWlist时可以参考网络拓扑关系来选定一个SGW List发给MME。SGW如何获取网络拓扑关系同实施例四中MME获取网络拓扑关系的方法一致,在此不再赘述。
步骤S1006,MME将该SGW置为过载状态,启动定时器并从SGW list选择一个SGW发起缺省承载建立流程。
步骤S1007,MME向eNB发送附着接受消息。
步骤S1008,eNB向UE发送无线承载建立请求消息。
步骤S1009,UE向eNB回复无线承载建立响应消息。
步骤S1010,eNB向MME发送附着完成消息。
步骤S1011,MME向新侧服务网关发送承载更新请求消息。
步骤S1012,新侧服务网关向MME发送承载更新响应消息。
步骤S1013,MME向HSS发送更新位置请求消息。
步骤S1014,HSS向MME发送更新位置响应消息。
如图10所示,同时为本发明实施例十’的流程图。与实施例十不同之处在于步骤S1005和S1006,其他步骤与实施例十中的相对应的步骤相同,下面将不同步骤描述如下,其他步骤不赘述。
步骤S1005,SGW根据业务服务区内其他SGW的负荷状态在承载建立响应(或者新增的拒绝消息)中携带包含一个或者多个SGW的SGW List和/或时间值给MME做选择。该时间值表示在一段时间内不得选择该SGW。在SGW选择SGW list时可以参考网络拓扑关系来选定一个SGW List发给MME。SGW如何获取网络拓扑关系同实施例四中MME获取网络拓扑关系的方法一致,在此不再赘述。
步骤S1006,如果步骤S1005中SGW给MME携带了时间值,则MME将该SGW置为过载状态,在时间值确定的时间段内MME从SGW list选择一个SGW发起缺省承载建立流程。
如图11所示,为本发明实施例十一的流程图,实施例十一中,利用已选择的SGW充当Proxy的方式根据网路拓扑关系、策略和用户位置信息等转发承载建立请求消息到服务区内其他SGW保证完成SGW的切换,该方法中MME要保证可以识别新侧SGW发送的承载建立响应消息。
步骤S1101,UE移动到新的TA区。
步骤S1102,UE向eNB发送跟踪区更新请求消息。
步骤S1103,eNB向新侧MME发送跟踪区更新请求消息。
步骤S1104,新侧MME向老侧MME发送上下文请求。
步骤S1105,老侧MME向新侧MME发送上下文响应。
步骤S1106,鉴权认证流程。
步骤S1107,新侧MME向老侧MME发送上下文应答。
步骤S1108,新侧MME向新侧服务网关发送承载建立请求。
步骤S1109,新侧服务网关SGW发现由于策略或者负荷等原因不能服务该用户时,SGW根据服务区内其他SGW的负荷状态和网络拓扑关系以及用户的位置信息为用户选择一个合适的SGW1并转发承载建立请求消息给SGW1。
步骤S1110~步骤S1111,SGW1更新PGW上SGW的承载信息。
步骤S1112,将承载建立响应消息告知MME,通知MME响应的建立的承载上下文信息。
步骤S1113,MME更新HSS中的相关信息,并删除老侧SGW的承载信息。
步骤S1114,新侧MME向UE发送跟踪区更新接受消息。
步骤S1115,UE向新侧MME返回跟踪区请求完成消息。
如图12所示,为本发明实施例十二的流程图,实施例十二中,SGW如果由于策略或者其他原因导致不能服务用户,SGW给MME回送重路由命令指示MME重新选择一个SGW为用户服务。
具体包括以下步骤:
步骤S1201,UE移动到新的TA区。
步骤S1202,UE向eNB发送跟踪区更新请求消息。
步骤S1203,eNB向新侧MME发送跟踪区更新请求消息。
步骤S1204,新侧MME向老侧MME发送上下文请求。
步骤S1205,老侧MME向新侧MME发送上下文响应。
步骤S1206,鉴权认证流程。
步骤S1207,新侧MME向老侧MME发送上下文应答。
步骤S1208,新侧MME向新侧服务网关发送承载建立请求。
步骤S1209,新侧SGW收到新用户的承载建立请求后发现由于策略(比如负荷均衡、故障等原因)导致不能服务用户,则SGW给MME回重路由命令,指示MME重新选择一个SGW为用户服务。
步骤S1210,MME收到重路由命令后选择另外一个SGW,同时置该SGW为故障或者卸载状态,SGW恢复使用的方法和不能使用的方法同实施例一至实施例九中提供的MME恢复使用和禁止使用的方法。
步骤S1211~步骤S1212,SGW1更新PGW上SGW的承载信息。
步骤S1213,将承载建立响应消息告知MME,通知MME响应的建立的承载上下文信息。
步骤S1214,MME更新HSS中的相关信息,并删除老侧SGW的承载信息。
步骤S1215,新侧MME向UE发送跟踪区更新接受消息。
步骤S1216,UE向新侧MME返回跟踪区请求完成消息。
本发明实施例针对均衡MME和SGW间的负载状况,更快更好的选择服务MME和SGW为新接入网络的用户服务为用户带来良好的体验,并在此过程中提高网络安全性,减少MME和eNB间的消息交互量,减轻核心网设备负担,并自动完成MME和SGW间负荷均衡。
如图15所示,为本发明实施例十五的流程图,实施例十五中SGSN在负载达到一定阈值或者需要维修或者由于策略导致的某些用户设备或者某些业务不能再使用该SGSN时,根据具体策略以组播或者广播的方式,或者通过一条单独的消息通知关联接入网在一段时间内该SGSN停止服务,这段时间的长短可根据该SGSN自身的负载情况决定。当时间值溢出后,在接入网侧可以再次选择SGSN之前可先查询该SGSN的状态看是否可以继续使用从而决定是否继续使用。
具体包括以下步骤:
步骤S1301,第一SGSN向接入网UTRAN(Iu接口)或者GERAN(Gb接口)发送卸载指示消息0ffload indication。第一SGSN在负载达到一定阈值或者需要进行维护或者由于策略导致的不能再使用该核心网设备时,遂以广播或者组播的方式,或者通过一条单独的消息向相关联的接入网侧发送卸载指示消息Offload indication,该消息中携带第一SGSN设置的时间值。该时间值可以是时间段或者时间点,是第一SGSN根据策略,比如该第一SGSN自身的负荷状况决定的数值,指示在一段时间内该第一SGSN停止服务,关联接入网侧不能选择第一SGSN作为服务SGSN。关联接入网收到卸载指示消息后将为该第一SGSN设置卸载标识并在该时间值确定的时间段内某些用户设备后者某些业务(比如非紧急业务)不得再选择该第一SGSN作为服务SGSN。
步骤S1302,在时间值有效的时间段内,UE发送附着请求消息,接入网收到该附着请求后,根据UE的位置和网络拓扑关系可以选择第一SGSN和第二SGSN,但是由于第一SGSN处于卸载状况,所以接入网选择第二SGSN进行接入,排除第一SGSN。
步骤S1303,附着过程中间的相关流程,在此不做详细说明。
步骤S1304~步骤S1306,网络侧和UE交互正常的附着接受和附着完成消息。
步骤S1307,时间值溢出后,接入网发送负载状况查询消息到第一SGSN,查询第一SGSN是否可以恢复使用。
步骤S1308,第一SGSN向接入网侧发送负载状况报告消息Load StatusResult。第一SGSN在收到接入网侧发送的负载状况查询消息后,如果该第一SGSN仍然需要卸载则向接入网侧发送负载状况报告消息Load Status Result,该负载状况报告消息中包含一个时间参考值(时间点或者时间段),接入网在此时间段内不得使用该第一SGSN。如果该第一SGSN恢复使用,则通过负载状况报告消息Load Status Result告知接入网可以恢复使用该第一SGSN。
步骤S1307-S1308可选,比如时间值溢出后,接入网侧可以默认第一SGSN恢复使用。
本发明中提到的某个网元停止服务(或者异常不可用、卸载),例如移动性管理实体MME、服务网关S-GW或者SGSN等停止服务,包括以下几种场景或者几种场景的组合:
一、针对原来已经在其上的老用户设备,涉及的核心网设备可以继续
提供服务,但是针对新接入的用户设备不提供服务;
二、针对老用户设备和新用户设备,涉及的核心网设备都不提供服务;
三、针对新用户设备提供服务,但是对于老用户设备不提供服务;
四、仅针对某一类业务,核心网设备不提供服务或提供服务。
本发明中描述接入网侧获知移动管理实体的负荷信息,指接入网侧通过移动管理实体发送给接入网的消息,获知移动管理实体停止服务,从而根据策略针对不同的用户设备做不同的网络处理。
本发明中提到的MME列表指包含一个或者多个MME标识的列表,其他相似概念也可做此解。
如图13所示,为本发明实施例十三提供的一种无线接入网络设备的结构图,与多个移动性管理实体或者SGSN相连,用于提供无线接口将用户设备连接到移动性管理实体或者SGSN,包括:用户接口单元131,用于提供空中接口,接收用户设备的连接请求;负荷感知单元132,用于获得移动性管理实体或者SGSN停止服务的信息;选择单元133,用于选择一个移动性管理实体或者SGSN,并将所述用户设备接入所述选择的移动性管理实体或者SGSN。
其中,该无线接入网络设备还包括:发送单元134,用于在负荷感知单元132获得所述移动性管理实体或者SGSN停止服务的信息之后,在一段时间之后,通知选择单元133将用户设备接入选择的移动性管理实体或者SGSN。
其中,该无线接入网络设备还包括:列表接收单元135,用于在负荷感知单元132获取移动性管理实体或者SGSN停止服务的信息时,接收移动性管理实体或者SGSN发送的移动性管理实体列表或SGSN列表,或者,
接收所述用户设备再次发送的请求消息中携带的移动性管理实体列表或SGSN列表,选择单元133根据列表接收单元接收的移动性管理实体列表为用户设备选择另一移动性管理实体,并将所述用户设备接入所述移动性管理实体;或者根据SGSN列表选择另一SGSN,并将用户设备接入到选择的SGSN。
该无线接入网络设备进一步包括:拓扑上报单元,用于通过管理消息向移动性管理实体或者SGSN上报网络拓扑关系,或者以组播或广播的方式向移动性管理实体或者SGSN上报网络拓扑关系。
如图14所示,为本发明实施例十四提供的一种移动性管理实体的结构图,与多个服务网关相连,用于管理用户设备的移动状态以及请求服务网关为用户设备建立承载,包括:请求接收单元141,用于接收用户设备通过无线接入网络设备发送的业务请求消息;负荷感知单元142,用于接收服务网关发送的负荷状况信息,获知服务网关是否停止服务;选择单元143,用于根据服务网关的负荷状况,选择一个服务网关并向所述选择的服务网关设备发送消息,请求所选择的服务网关为所述发送业务请求的用户设备建立业务承载。
其中,该移动性管理实体还包括:设置启动单元144,用于在负荷感知单元142获知服务网关停止服务之后,在所述服务网关设置的时间值的有效时间内该服务网关停止服务。
其中,该移动性管理实体还包括:列表接收单元145,用于在负荷感知单元142获知服务网关停止服务时,接收所述服务网关根据策略选择的一个或多个服务网关列表,选择单元143根据列表接收单元145接收的服务网关列表选择一个服务网关;
恢复信息接收单元146,用于当服务网关恢复使用时,接收服务网关发送的恢复指示消息,获知所述服务网关恢复使用的信息。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者核心网设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (33)
1.一种负荷均衡的方法,应用于包括一个演进基站eNB和多个移动性管理实体MME的无线通信系统中,其中所述eNB与所述多个MME相连,将用户设备连接到所述多个MME中的一个,其特征在于,包括:
第一MME停止服务时,eNB接收第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息,从而获知所述第一MME停止服务的信息;
当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME,
其中所述携带所述第一MME负荷信息的消息进一步包括所述第一MME设置的时间值,以告知所述eNB在所述时间值确定的时间段内所述第一MME停止服务。
2.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息具体为重路由命令消息,
当所述第一MME向所述eNB发送所述重路由命令消息时,将所述用户设备发送给第一MME的请求消息随所述重路由命令消息返回所述eNB,所述重路由命令消息携带所述第一MME根据策略选择的MME列表。
3.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,当所述第一MME向所述eNB发送重路由命令消息时,将所述用户设备发送给第一MME的请求消息返回给所述eNB。
4.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息具体是重路由命令消息,
当所述第一MME向所述eNB发送所述重路由命令消息时,将所述用户设备发送给第一MME的请求消息返回给所述eNB,所述重路由命令消息携带所述第一MME选择的MME列表。
5.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,在所述eNB接收第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息之后,还包括:
所述eNB根据所述第一MME设置的时间值,指示所述eNB在所述时间值有效时间内所述第一MME停止服务。
6.如权利要求5所述负荷均衡的方法,其特征在于,当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME包括:
在所述时间值有效时间内,当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,所述eNB选择不同于所述第一MME的第二MME,并将所述用户设备连接到第二MME。
7.如权利要求5所述负荷均衡的方法,其特征在于,还包括:
在所述时间值溢出之后,所述eNB查询所述第一MME的负荷状况;
所述eNB接收所述第一MME发送的负荷状况报告消息,如果所述第一MME处于正常可用状态,则所述负荷状况报告消息携带所述第一MME重新提供服务的信息;
如果所述第一MME仍处于异常不可用的状态,则所述负荷状况报告消息包含所述第一MME设置的时间参考值,以告知所述eNB在所述时间参考值确定的时间段内所述第一MME停止服务。
8.如权利要求5所述负荷均衡的方法,其特征在于,还包括:
如果所述时间值溢出后,则所述eNB置所述第一MME为正常可用状态,将所述用户设备的请求消息发送给所述第一MME。
9.如权利要求8所述负荷均衡的方法,其特征在于,在所述eNB将所述用户设备的请求消息发送给所述第一MME之后,还包括:
如果所述第一MME处于正常可用状态,则所述第一MME为所述用户设备提供服务;
如果所述第一MME仍处于异常不可用状态,则所述第一MME向所述eNB回复重路由命令消息。
10.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,还包括:
所述eNB接收所述第一MME发送的恢复指示消息,从而获知所述第一MME重新提供服务。
11.如权利要求1所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述第一MME发送的携带所述第一MME负荷信息的消息具体为拒绝消息,
当用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,如果所述第一MME停止服务,则所述第一MME向所述eNB发送拒绝消息,所述拒绝消息携带MME列表,则所述eNB将所述用户设备连接到第二MME包括:
所述eNB根据所述MME列表选择第二MME,并将所述用户设备连接到第二MME。
12.如权利要求11所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME包括:
所述eNB将所述拒绝消息发送给所述用户设备,指示所述用户设备再次发送请求消息;
所述eNB接收所述用户设备再次发送的请求消息,并根据所述请求消息携带的MME列表,为所述用户设备选择第二MME,并将所述用户设备连接到第二MME。
13.如权利要求11所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述拒绝消息进一步包含所述用户设备的临时标识,
当所述用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,如果所述第一MME停止服务,则所述第一MME根据策略为所述用户设备选择第二MME,并请求所述第二MME为所述用户设备分配所述临时标识,所述临时标识包含所述第二MME的标识;
所述第一MME通过所述eNB向所述用户设备发送拒绝消息,将所述第二MME为所述用户设备分配的临时标识发送给所述用户设备,并指示所述用户设备重新发送请求消息。
14.如权利要求11所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述拒绝消息进一步包含所述用户设备的临时标识,
当所述用户设备通过所述eNB请求连接到第一MME时,如果所述第一MME停止服务,则所述第一MME为所述用户设备分配临时标识,所述临时标识包含指示所述第一MME的标识无效或整个服务区的标识无效的指示位;
所述第一MME通过所述eNB向所述用户设备发送拒绝消息,将所述第一MME为所述用户设备分配的临时标识发送给所述用户设备,并指示所述用户设备重新发送请求消息。
15.如权利要求13或14所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述eNB将所述用户设备连接到第二MME包括:
所述eNB接收所述用户设备重新发送的请求消息,根据所述请求消息携带的临时标识选择第二MME,并将所述用户设备连接到第二MME。
16.如权利要求2或13所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述策略至少包括:服务区内除所述第一MME之外的其它MME的负荷状态信息、网络拓扑关系和运营商策略中的一种或几种。
17.如权利要求16所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述网络拓扑关系由所述eNB发送的管理消息携带,或者由所述eNB以组播或广播的方式发送给所述第一MME。
18.一种无线接入网络设备,与多个移动性管理实体或者服务通用分组无线业务支持节点SGSN相连,用于提供无线接口将用户设备连接到移动性管理实体或者SGSN,其特征在于,包括:
用户接口单元,用于提供空中接口,接收用户设备的连接请求;
负荷感知单元,用于获得移动性管理实体停止服务的信息;
选择单元,用于选择一个移动性管理实体MME或者SGSN,并将所述用户设备接入所述选择的移动性管理实体或者SGSN;
所述设备还包括:
发送单元,用于在所述负荷感知单元获得所述移动性管理实体停止服务的信息之后,在时间值超过所述移动性管理实体设置的停止服务的时间之后,通知所述选择单元将所述用户设备接入所述选择的移动性管理实体或者SGSN。
19.如权利要求18所述无线接入网络设备,其特征在于,还包括:
列表接收单元,用于在所述负荷感知单元获取移动性管理实体停止服务的信息时,接收所述移动性管理实体发送的移动性管理实体列表,或者,
接收所述用户设备再次发送的请求消息中携带的移动性管理实体列表,所述选择单元根据所述列表接收单元接收的移动性管理实体列表为所述用户设备选择另一移动性管理实体,并将所述用户设备接入所述移动性管理实体。
20.如权利要求18所述无线接入网络设备,其特征在于,还包括:
拓扑上报单元,用于通过管理消息向所述移动性管理实体或者SGSN上报网络拓扑关系,或者
以组播或广播的方式向所述移动性管理实体或SGSN上报网络拓扑关系。
21.一种负荷均衡的方法,应用于包括一个移动性管理实体和多个服务网关的通信系统中,所述服务网关根据移动性管理实体的请求,为用户设备建立业务承载,其特征在于,包括步骤:
当第一服务网关停止服务时,所述移动性管理实体接收第一服务网关发送的消息,获知所述第一服务网关停止服务;
所述移动性管理实体遂向第二服务网关发送消息,请求所述第二服务网关为所述用户设备建立业务承载;
其中,所述第一服务网关发送的消息为承载建立响应消息,所述承载建立响应消息携带所述第一服务网关根据策略选择的服务网关列表和/或所述第一服务网关设置的时间值,以告知所述移动性管理实体在所述时间值确定的时间段内所述第一服务网关停止服务。
22.如权利要求21所述负荷均衡的方法,其特征在于,在所述移动性管理实体接收第一服务网关的消息之后,
所述移动性管理实体将所述第一服务网关置为过载状态,在所述第一服务网关设置的时间值的有效时间内所述第一服务网关停止服务。
23.如权利要求21所述负荷均衡的方法,其特征在于,所述第一服务网关发送的消息为重路由命令消息,所述重路由命令消息指示所述移动性管理实体选择第二服务网关。
24.如权利要求21所述负荷均衡的方法,其特征在于,还包括:当第一服务网关停止服务时,所述第一服务网关将所述移动性管理实体的请求转发给所述第二服务网关,请求所述第二服务网关为所述用户设备建立业务承载。
25.如权利要求21所述负荷均衡的方法,其特征在于,当第一服务网关恢复使用时,所述移动性管理实体接收第一服务网关发送的恢复指示消息,获知所述第一服务网关恢复使用的信息。
26.一种移动性管理实体,与多个服务网关相连,用于管理用户设备的移动状态以及请求服务网关为用户设备建立承载,其特征在于,包括:
请求接收单元,用于接收用户设备通过无线接入网络设备发送的业务请求消息;
负荷感知单元,用于接收服务网关发送的负荷状况信息,获知服务网关是否停止服务;
选择单元,用于根据服务网关的负荷状况,选择一个服务网关并向所述选择的服务网关设备发送消息,请求所选择的服务网关为所述发送业务请求的用户设备建立业务承载;
所述移动性管理实体,还包括:
设置启动单元,用于在所述负荷感知单元获知服务网关停止服务之后,将所述服务网关置为过载状态,在所述服务网关设置的时间值的有效时间内所述服务网关停止服务。
27.如权利要求26所述移动性管理实体,其特征在于,还包括:
列表接收单元,用于在所述负荷感知单元获知所述服务网关停止服务时,接收所述服务网关根据策略选择的服务网关列表,所述选择单元根据所述服务网关列表选择一个服务网关。
28.如权利要求26所述移动性管理实体,其特征在于,还包括:
恢复信息接收单元,用于当所述服务网关恢复使用时,接收所述服务网关发送的恢复指示消息,获知所述服务网关恢复使用的信息。
29.一种负载均衡的方法,应用于包括两个以上服务通用分组无线业务支持节点SGSN和至少一个接入网设备的通信系统中,其中所述接入网设备与所述两个SGSN相连,其特征在于,接入网设备接收第一SGSN发送的消息,获知第一SGSN停止服务的信息;
当接收到用户设备发送的业务请求时,接入网设备将所述业务请求发送给第二SGSN处理;
所述第一SGSN向接入网设备发送消息,所述消息中携带所述第一SGSN负荷信息以及所述第一SGSN设置的时间值,所述接入网设备通过所述时间值确定所述第一SGSN在所述时间值的期间内停止服务。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述接入网设备接收第一SGSN发送的SGSN列表,并根据所述SGSN列表选择第二SGSN。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述第一SGSN向所述第二SGSN发送消息,通知第一SGSN的负荷状态。
32.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述第一SGSN向接入网设备发送拒绝消息,所述拒绝消息中携带了用于指示接入网重新选择SGSN的消息;或者所述拒绝消息中携带了供接入网选择SGSN信息。
33.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述第一SGSN请求第二SGSN分配分组临时移动台标识P-TMSI,并将所述P-TMSI发送给用户设备,所述P-TMSI用于选择第二SGSN作为服务SGSN。
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