CN102281586A - 一种选择移动性管理实体的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种选择移动性管理实体的方法、装置及系统，该方法包括以下步骤：目标MME池中的特定MME接收来自源MME的前向重定位请求消息，根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME；所述特定MME确定所述目标MME满足切换条件后，向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息。本发明实施例可以实现MME Pool内各MME间的负荷均衡。

Description

一种选择移动性管理实体的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种选择移动性管理实体的方法、装置及系统。

背景技术

为了减少信令开销，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)在EPC(Evolved Packet Core，演进数据封包核心网)架构中引入了MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)Pool的概念。MME Pool是指由一个或者多个MME组成的区域(MME Pool Area)，是完整的TA(Trace Area，跟踪区域)的集合。eNode B(演进型节点B，也可称为基站)与其所属MME Pool中的各个MME相连。如图1所示，两个MME Pool分别为MME Pool1和MME Pool2，MME1i(1≤i≤I)属于MME Pool1，MME2j(1≤j≤J)属于MME Pool2，eNode B1n(1≤n≤N)与MME Pool1中的各个MME相连，eNode B2m(1≤m≤M)与MME Pool2中的各个MME相连。当UE(User Equipment，用户设备)在MME Pool内的TA区移动时，不需要更换其服务的MME(Serving MME)。需要指出的是，不同的MME Pool Area之间可以彼此重叠，即一个TA可以归属于多个MME Pool Area。当一个TA同时归属于多个MME Pool Area时，该TA称为重合MME Pool Area。

MME可以由GUMMEI(Globally Unique MME Identifier，全球唯一移动性管理实体标识)唯一标识，GUMMEI由PLMN identity(公共陆地移动通信网标识)、MME Group ID(MME组标识)和MME Code(MME编码)三部分信息组成。

其中，MME Group ID用于标识MME所属的MME Pool的ID，MME Code为MME在所属MME Pool内的唯一标识。一个MME可以从属于多个MMEPool。

现有技术中，选择MME的方式包括两种：由eNode B选择MME；由MME或SGSN(Serving GPRS Support Node，通用无线分组业务服务支持节点)选择MME。

其中，由eNode B选择MME的方式主要应用于UE初始接入过程。当UE向eNode B发送的RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)消息中携带Registered MME IE(已注册MME信息元素)时，eNode B可以根据Registered MME IE得到该UE的serving MME的地址。如果该MME和该eNode B有连接且连接可达，则eNode B将来自该UE的信令转发到该MME；否则，eNode B为该UE选择一个新的MME接入，并保证MME Pool内各MME间的负荷均衡。如果UE向eNode B发送的RRC消息中没有携带Registered MME IE，但UE在向eNode B发送的RRC建立请求消息中携带了S-TMSI(EPS-Temporary Mobile Subscriber Identity，演进型分组系统临时移动用户标识)，则当eNode B支持NNSF(NAS Nodes Selection Function，非接入层节点选择功能)时，可以根据S-TMSI(<S-TMSI>＝<MMEC><M-TMSI>)选择UE已经附着过的MME；否则，eNode B为该UE选择一个新的MME接入，并保证MME Pool内各MME间的负荷均衡。

具体地，MME Pool内的每个MME可以按自身的容量配置一个权重(Weight Factor)，MME在S1AP(S1 Application Part，S1应用部分)过程中将该权重发送给eNode B，eNode B根据该权重来选择MME，使得每个MME的选择概率正比于各自对应的权重，从而实现MME Pool中各MME间的负荷均衡。

由MME选择ME的方式主要应用于基于S1切换时，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，源eNode B决定发起基于S1接口的eNode B间切换过程。

步骤202，源eNode B向当前服务MME(即源MME)发送HandoverRequired(切换准备)消息。

其中，Handover Required消息中携带eNode B ID(目标eNode B标识)IE及Selected TAI(Selected Trace Area Identity，目标跟踪区域标识)IE。

步骤203，源MME确定UE离开当前所属MME Pool的覆盖区域，并为UE选择目标MME。

具体地，源MME可以根据预先配置的MME Pool Area与TAI列表的对应关系以及Handover Required消息中携带的Selected TAI IE，确定UE离开当前所属MME Pool的覆盖区域，并根据MME Pool邻接关系配置，按照预设策略在UE当前所属MME Pool的邻接MME Pool中选择目标MME。

步骤204，源MME向目标MME发送Forward Relocation Request(前向重定位请求)消息。

步骤205，目标MME向目标eNode B发送Handover Request(切换请求)消息。

步骤206，目标eNode B向目标MME返回Handover Request Acknowledge(切换请求确认)消息。

步骤207，目标MME向源MME回应Forward Relocation Response(前向重定位响应)消息。

步骤208，源MME向源eNode B发送Handover Command(切换命令)消息。

步骤209，源eNode B发起空口的切换过程。

此外，由SGSN选择MME的方式，与由MME选择MME的方式类似，可以参考上述流程。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：

基于S1切换时，如果UE离开当前所属MME Pool的覆盖区域，源MME在目标MME Pool内为UE选择目标MME时，无法实现目标MME Pool内各MME间的负荷均衡。

发明内容

本发明实施例提供一种选择移动性管理实体的方法、装置及系统，用于实现MME Pool内各MME间的负荷均衡。

本发明实施例提出一种选择MME的方法，包括以下步骤：

目标MME池中的特定MME接收来自源MME的前向重定位请求消息，根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME；

所述特定MME确定所述目标MME满足切换条件后，向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息。

优选地，所述特定MME从所述目标MME池中选择目标MME，包括：

所述特定MME从所述目标MME池中选择当前负荷最轻的MME作为所述目标MME。

优选地，所述特定MME根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME，包括：

所述特定MME通过查询自身存储的该特定MME的负荷信息以及所述目标MME池中的其他MME上报的负荷信息，从所述目标MME池中选择目标MME。

优选地，所述的方法，还包括：

所述特定MME接收所述目标MME池中的其他MME周期上报的负荷信息，并根据接收到的负荷信息更新所述特定MME存储的其他MME的负荷信息。

优选地，每个MME池中设置有用来响应源MME的前向重定位请求消息并选择目标MME的特定MME；

所述特定MME接收来自源MME的前向重定位请求消息之前，还包括：

所述源MME接收来自源基站的切换准备消息；

所述源MME根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及所述切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定所述目标MME池，并根据所述目标MME池确定所述特定MME。

优选地，所述源MME确定目标MME池，包括：

若所述源MME确定多个符合条件的MME池，则对所述多个符合条件的MME池进行轮选，得到所述目标MME池。

本发明实施例还提出一种MME设备，包括：

收发模块，用于接收来自源MME的前向重定位请求消息，在确定该收发模块所在的MME设备所选择出的目标MME满足切换条件后，向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息；

选择模块，用于根据该选择模块所在的MME设备所归属的MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME。

优选地，所述选择模块，具体用于从所述MME设备所归属的MME池中选择当前负荷最轻的MME作为所述目标MME。

优选地，所述选择模块，具体用于通过查询所述MME设备存储的该特定MME的负荷信息以及所述MME设备所归属的MME池中的其他MME上报的负荷信息，从所述MME设备所归属的MME池中选择目标MME。

优选地，所述收发模块，还用于接收所述MME设备所归属的MME池中的其他MME周期上报的负荷信息；

所述MME，还包括：

存储模块，用于存储所述MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息；

更新模块，用于根据所述收发模块接收到的负荷信息更新所述存储模块存储的所述MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息。

本发明实施例还提出一种通信系统，包括：

源MME，用于接收来自源基站的切换准备消息，根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及所述切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定目标MME池，并根据所述目标MME池确定特定MME，向所述特定MME发送前向重定位请求消息，接收所述特定MME返回的携带目标MME的信息的前向重定位响应消息；

特定MME，用于接收来自源MME的前向重定位请求消息，根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME，在确定所述目标MME满足切换条件后向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息；

目标MME，用于接收来自所述特定MME的前向重定位请求消息，向所述特定MME返回前向重定位响应消息。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，由目标MME Pool中的特定MME根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME，实现了跨MME Pool选择目标MME时，MME Pool内各MME间的负荷均衡。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的MME Pool示意图；

图2为现有技术中的基于S1切换的选择MME的方法流程图；

图3为本发明实施例一中的选择MME的方法流程图；

图4为本发明实施例二中的MME设备的结构示意图；

图5为本发明实施例三中的一种通信系统结构示意图。

具体实施方式

按照3GPP TS23.401协议描述，目标MME的选择应该基于网络的拓扑结构，减少MME改变的可能性，还应尽可能地考虑MME Pool内各MME间的负荷均衡。而在现有技术中，源MME在跨MME Pool选择目标MME时，无法获得目标MME Pool内各MME间的负荷情况，进而也就无法实现目标MMEPool内各MME间的负荷均衡。

为解决上述缺陷，本发明实施例的每个MME Pool中设置有用来响应源MME的前向重定位请求消息并选择目标MME的特定MME，MME Pool中的非特定MME周期性地向特定MME上报各自的负荷情况，特定MME负责维护MME Pool中包括自身在内的各MME的负荷情况。源MME为UE选择目标MME时，可以先确定目标MME Pool，并根据该目标MME Pool确定特定MME，再由特定MME根据自身维护的各MME的负荷情况选择目标MME。特定MME确定目标MME满足切换条件后，向源MME发送携带目标MME的信息的前向重定位响应消息，从而实现S1切换、跨MME Pool选择目标MME时，目标MME Pool内各MME间的负荷均衡。

其中，特定MME可以通过发送前向重定位请求消息的方式确定目标MME是否满足切换条件，如果目标MME返回前向重定位响应，则确定目标MME满足切换条件。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，可以对每个MME池配置对应的特定MME，MME池中的MME包括特定MME和非特定MME。具体地，针对每个MME，可以配置其所属的MME Pool及邻接的MME Pool；针对每个MME Pool，可以配置其对应的TAI列表和特定MME。例如，在如图1所示的系统架构中，可以配置MME1i(1≤i≤I)属于MME Pool1，邻接MME Pool2；配置MME2j(1≤j≤J)属于MME Pool2，邻接MME Pool1；配置MME Pool1的特定MME为MME11，配置MME Pool2的特定MME为MME22。

特定MME可以接收目标MME池中的其他MME周期上报的负荷信息，并根据接收到的负荷信息更新特定MME存储的其他MME的负荷信息。具体地，MME Pool中各个非特定MME可以周期性地向所在MME Pool中的特定MME上报其负荷情况，对应的周期定时器以及上报周期可配置。特定MME可以接收非特定MME上报的负荷信息，根据自身的负荷信息和上述上报的负荷信息更新自身存储的MME池中的各个MME的负荷信息。例如，在如图1所示的系统架构中，MME Pool1中的MME12，......，MME1I周期性地向MME11报告负荷信息，MME11实时维护MME Pool1中包括自身在内的各MME的负荷情况；MME Pool2中的MME21，MME23，......，MME2J周期性地向MME22报告自身的负荷信息，MME22实时维护MME Pool2中包括自身在内的各MME的负荷情况。

如图3所示，为本发明实施例一中的选择MME的方法流程图，包括以下步骤：

步骤301，源基站决定发起基于S1接口的基站间切换过程。

步骤302，源基站向源MME发送切换准备(Handover Required)消息。

其中，源MME为源基站的当前服务MME，切换准备消息中可以携带eNode B ID IE(目标eNode B标识)和Selected TAI IE。

步骤303，源MME确定目标MME池，并根据目标MME池确定特定MME。

具体地，源MME可以根据切换准备消息中携带的Selected TAI IE，判断UE是否离开当前所属MME Pool的覆盖区域。当确定UE离开当前所属MMEPool的覆盖区域时，源MME可以根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及接收到的来自源基站的切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定目标MME池，进而确定目标MME池中的特定MME。例如，在图1所示的系统架构中，UE由MME Pool1的覆盖区域移动到MME Pool2的覆盖区域时，源MME得到MME Pool2中配置的特定MME为MME22。

其中，源MME确定出有多个符合条件的MME池时，可以对上述多个符合条件的MME池进行轮选，以最终确定目标MME池。

步骤304，源MME向其确定出的特定MME发送前向重定位请求(ForwardRelocation Request)消息。

步骤305，特定MME根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从目标MME池中选择目标MME。

具体地，特定MME通过查询自身存储的该特定MME的负荷信息以及目标MME池中的其他MME上报的负荷信息，从目标MME池中选择目标MME。特定MME可以根据目标MME Pool中各MME的负荷情况，从目标MME池中选择当前负荷最轻的MME作为目标MME。

步骤306，特定MME向目标MME发送前向重定位请求(ForwardRelocation Request)消息。

步骤307，目标MME向目标基站发送切换请求(Handover Request)消息。

步骤308，目标基站向目标MME返回切换请求确认(Handover RequestAcknowledge)消息。

步骤309，目标MME向特定MME返回前向重定位响应(ForwardRelocation Response)消息。

其中，前向重定位响应消息中携带目标MME的信息。

步骤310，特定MME向源MME发送携带目标MME的信息的前向重定位响应(Forward Relocation Response)消息。

步骤311，源MME向源基站发送切换命令(Handover Command)消息。

步骤312，源基站发起空口的切换过程。

本发明实施例的技术方案具有以下优点：由目标MME Pool中的特定MME根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME，实现了跨MME Pool选择目标MME时，MME Pool内各MME间的负荷均衡。此外，特定MME接收自身所在的MME池中的各个非特定MME周期地上报的负荷信息，并根据该上报的负荷信息实时维护MME池中的各个MME的负荷信息，为选择目标MME提供了更准确、实时的依据。

如图4所示，为本发明实施例二中的MME设备的结构示意图，包括收发模块410和选择模块420，其中，

收发模块410，用于接收来自源MME的前向重定位请求消息，在确定该收发模块410所在的MME设备所选择出的目标MME满足切换条件后，向源MME发送携带目标MME的信息的前向重定位响应消息。

选择模块420，用于根据该选择模块410所在的MME设备所归属的MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME。

具体地，选择模块420，具体用于从MME设备所归属的MME池中选择当前负荷最轻的MME作为目标MME。选择模块420通过查询MME设备存储的该特定MME的负荷信息以及MME设备所归属的MME池中的其他MME上报的负荷信息，从MME设备所归属的MME池中选择目标MME。

上述收发模块410，还用于接收MME设备所归属的MME池中的其他MME周期上报的负荷信息。

相应地，上述特定MME，还可以进一步包括：

存储模块430，用于存储MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息。

更新模块440，用于根据收发模块410接收到的负荷信息更新存储模块430存储的MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，由目标MME Pool中的特定MME根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME，实现了跨MME Pool选择目标MME时，MME Pool内各MME间的负荷均衡。此外，特定MME接收自身所在的MME池中的各个非特定MME周期地上报的负荷信息，并根据该上报的负荷信息实时维护MME池中的各个MME的负荷信息，为选择目标MME提供了更准确、实时的依据。

如图5所示，为本发明实施例三中的一种通信系统结构示意图，包括源MME 510、特定MME 520和目标MME 530，其中，

源MME 510，用于接收来自源基站的切换准备消息，根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及该切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定目标MME池，并根据该目标MME池中确定特定MME 520，向特定MME 520发送前向重定位请求消息，接收特定MME 520返回的携带目标MME 530的信息的前向重定位响应消息。

特定MME 520，用于接收来自源MME 510的前向重定位请求消息，根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从该目标MME池中选择目标MME 530，在确定目标MME 530满足切换条件后向源MME 510发送携带目标MME 530的信息的前向重定位响应消息。

目标MME 530，用于接收来自特定MME 520的前向重定位请求消息，向特定MME 520返回携带目标MME 530的信息的前向重定位响应消息。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，由目标MME Pool中的特定MME根据目标MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME，实现了跨MME Pool选择目标MME时，MME Pool内各MME间的负荷均衡。

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终端设备(可以是手机，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以集成于一体，也可以分离部署，可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

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 (11)

1.一种选择移动性管理实体MME的方法，其特征在于，包括以下步骤：

目标MME池中的特定MME接收来自源MME的前向重定位请求消息，根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME；

所述特定MME确定所述目标MME满足切换条件后，向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定MME从所述目标MME池中选择目标MME，包括：

所述特定MME从所述目标MME池中选择当前负荷最轻的MME作为所述目标MME。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定MME根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME，包括：

所述特定MME通过查询自身存储的该特定MME的负荷信息以及所述目标MME池中的其他MME上报的负荷信息，从所述目标MME池中选择目标MME。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

所述特定MME接收所述目标MME池中的其他MME周期上报的负荷信息，并根据接收到的负荷信息更新所述特定MME存储的其他MME的负荷信息。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，每个MME池中设置有用来响应源MME的前向重定位请求消息并选择目标MME的特定MME；

所述特定MME接收来自源MME的前向重定位请求消息之前，还包括：

所述源MME接收来自源基站的切换准备消息；

所述源MME根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及所述切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定所述目标MME池，并根据所述目标MME池确定所述特定MME。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述源MME确定目标MME池，包括：

若所述源MME确定多个符合条件的MME池，则对所述多个符合条件的MME池进行轮选，得到所述目标MME池。

7.一种MME设备，其特征在于，包括：

收发模块，用于接收来自源MME的前向重定位请求消息，在确定该收发模块所在的MME设备所选择出的目标MME满足切换条件后，向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息；

选择模块，用于根据该选择模块所在的MME设备所归属的MME池中的各个MME的负荷信息从该MME池中选择目标MME。

8.如权利要求7所述的MME设备，其特征在于，

所述选择模块，具体用于从所述MME设备所归属的MME池中选择当前负荷最轻的MME作为所述目标MME。

9.如权利要求7所述的MME设备，其特征在于，

所述选择模块，具体用于通过查询所述MME设备存储的该特定MME的负荷信息以及所述MME设备所归属的MME池中的其他MME上报的负荷信息，从所述MME设备所归属的MME池中选择目标MME。

10.如权利要求9所述的MME设备，其特征在于，

所述收发模块，还用于接收所述MME设备所归属的MME池中的其他MME周期上报的负荷信息；

所述MME，还包括：

存储模块，用于存储所述MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息；

更新模块，用于根据所述收发模块接收到的负荷信息更新所述存储模块存储的所述MME设备所归属的MME池中的其他MME的负荷信息。

11.一种通信系统，其特征在于，包括：

源MME，用于接收来自源基站的切换准备消息，根据MME池与跟踪区域标识之间的对应关系以及所述切换准备消息中携带的目标跟踪区域标识，确定目标MME池，并根据所述目标MME池确定特定MME，向所述特定MME发送前向重定位请求消息，接收所述特定MME返回的携带目标MME的信息的前向重定位响应消息；

特定MME，用于接收来自源MME的前向重定位请求消息，根据所述目标MME池中的各个MME的负荷信息从所述目标MME池中选择目标MME，在确定所述目标MME满足切换条件后向所述源MME发送携带所述目标MME的信息的前向重定位响应消息；

目标MME，用于接收来自所述特定MME的前向重定位请求消息，向所述特定MME返回前向重定位响应消息。

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