CN102883364A - 移动管理实体的负荷控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种移动管理实体的负荷控制方法，由基站执行，包括以下步骤：接收用户设备的初始附着请求；选取接入所述用户设备的移动管理实体；获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则返回前一步骤，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。本申请还提供了一种实现前述方法的移动管理实体的负荷控制装置。本申请的移动管理实体的负荷控制方法及装置，能够避免移动管理实体反复释放和接入用户设备，避免信令交互浪费，并减轻网络负担。

Description

移动管理实体的负荷控制方法及装置

技术领域

本申请涉及移动通信信号处理技术领域，特别是涉及一种移动管理实体的负荷控制方法及装置。

背景技术

在移动网络中，用户设备(UE，User Equipment)位置的随机性和业务需求的多样性，会导致移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)的负载分布不均衡的情况出现，即一部分移动管理实体负载过重，甚至产生数据拥塞，同时另一部分移动管理实体相对空闲，负载较轻。在上述负载分配不均衡的情况出现时，系统会采用负载均衡的方法，将高负载移动管理实体的部分用户设备转移到低负载移动管理实体中去，降低高负载移动管理实体的负荷。通过均衡移动管理实体间的业务量分配，提高无线资源的利用率，从而降低掉话率。

例如，在LTE系统中，一般借助切换等操作来达到负载均衡的目的。其中一种方法为：移动管理实体向演进型基站(eNB，evolved Node B)发送配置更新消息（MME Configuration Update），消息中包含该移动管理实体的实时容量（Relative MME Capacity）。当有新用户接入时，演进型基站会优先选择实时容量较大，即Relative MME Capacity值大的移动管理实体来实现负载的均衡。此种方式可以在一定程度上实现移动管理实体的负载均衡。但是，在某些情况下，移动管理实体如果认为需要减轻自身负荷，甚至需要释放全部用户，会发起消息通知基站，基站则会释放消息中指定的全部或部分用户设备。但是，如前所述的负载均衡过程，当有新的用户设备需要接入时，基站会按照移动管理实体的实时容量进行分配，此时，因为刚释放过部分或全部用户设备的移动管理实体的实时容量增大，则可能出现之前被释放的用户设备若再次发起请求时，仍有可能重新接入该移动管理实体，其他新发起请求的用户设备也有可能接入该移动管理实体。那么，该移动管理实体则可能再次发起释放全部用户的消息。如此，则可能出现用户设备反复接入到该移动管理实体，然后又被该移动管理释放的情况，造成信令交互的浪费，增加网络负担。

发明内容

本申请提供一种移动管理实体的负荷控制方法及装置，能够解决移动管理实体反复释放和接入用户设备而导致的信令交互浪费以及网络负担增加的问题。

为了解决上述问题，本申请公开了一种移动管理实体的负荷控制方法，由基站执行，包括以下步骤：

接收用户设备的初始附着请求；

选取接入所述用户设备的移动管理实体；

获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则返回前一步骤，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

进一步地，所述方法还包括：

记录并更新各移动管理实体的实时状态。

进一步地，所述记录并更新各移动管理实体的实时状态包括：

若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息且该消息携带原因为负载均衡，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；

若接收到核心网发送的过载控制开始消息，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；

若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态，所述确定移动管理实体负荷正常采用如下方式判断：若接收到核心网发送的过载控制停止消息，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

进一步地，所述移动管理实体处于负荷预控制状态的时间和控制时间通过状态保护定时器比较，包括：

在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

进一步地，所述方法还包括对控制时间进行调整，所述调整过程包括：

统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数；若所述条数超过正常值上限，则延长所述控制时间。

进一步地，所述调整过程还包括：

若所述条数低于正常值下限，则缩短所述控制时间

本申请还公开了一种移动管理实体的负荷控制装置，置于基站中，包括：

消息接收模块，用于接收用户设备的初始附着请求；

移动管理实体选取模块，用于选取接入所述用户设备的移动管理实体；

实时状态判断模块，用于获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则触发移动管理实体选取模块重新选取移动管理实体，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

进一步地，所述装置还包括：

实时状态记录更新模块，用于记录并更新各移动管理实体的实时状态。

进一步地，所述实时状态记录更新模块包括：

状态更改单元，用于更改移动管理实体的实时状态，包括：

若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息且该消息携带原因为负载均衡，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；

若接收到核心网发送的过载控制开始消息，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；

若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态，所述确定移动管理实体负荷正常采用如下方式判断：若接收到核心网发送的过载控制停止消息，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

进一步地，所述装置还包括状态保护定时器，用于比较移动管理实体处于负荷预控制状态的时间和控制时间，包括：

在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

进一步地，所述装置还包括调整模块，用于对控制时间进行调整，所述调整过程包括：

统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数；若所述条数超过正常值上限，则延长所述控制时间。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

本申请的移动管理实体的负荷控制方法及装置通过将移动管理实体根据其实时状态进行分类，实时状态包括负荷过载状态、负荷预控制状态和负荷正常状态。负荷预控制状态是介于负荷过载状态和负荷正常状态之间的状态，当移动管理实体的负荷临近过载时，基站会将其确定为负荷预控制状态，从而对接入其的用户设备进行控制，避免因为接入过多用户设备而反复出现释放用户设备的情况，从而减少信令交互的次数，减轻网络负担。

其次，本申请还对三种实时状态进行实时更新，从而便于基站实时调整负荷控制策略，以使移动管理实体的负荷能够得到正常的控制，维持负荷正常状态，保证网络资源的合理利用。

通过前述方式，可以对移动管理实体处于负荷预控制状态的控制时间进行实时调整，从而与实际情况能够匹配。例如，当某个时间内发送初始附着请求的用户设备较多时，增加控制时间，可以避免处于负荷预控制状态的移动管理实体接入过多的用户设备，从而减少其负荷。

另外，当某个时间内发送初始附着请求的用户设备减少或者没有时，则可以相应的减少控制时间，因为此时不进行控制也不会对移动管理实体负荷造成影响，从而可以节省基站资源，实现资源的有效利用。

当然，实施本申请的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的移动管理实体的负荷控制方法实施例一的流程图；

图2是本申请的移动管理实体的负荷控制方法实施例二的流程图；

图3是本申请的移动管理实体的实时状态转化示意图；

图4是本申请的移动管理实体的负荷控制装置实施例一的结构示意图；

图5是本申请的移动管理实体的负荷控制装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1，示出本申请的一种移动管理实体的负荷控制方法实施例一，由基站执行，包括以下步骤：

步骤101，接收用户设备的初始附着请求。

步骤102，选取接入所述用户设备的移动管理实体。

基站可以根据预定的负载均衡策略从所有移动管理实体中选取一个移动管理实体来接入发送该初始附着请求的用户设备。具体的负载均衡策略可以包括：根据各移动管理设备的实时容量大小来选取移动管理实体，或者从所有移动管理实体中随机选取一个，或者其他方式，本申请对此并不限制。

步骤103，获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则返回步骤102，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

本申请中，将移动管理实体根据其实时状态进行分类，实时状态包括负荷过载状态、负荷预控制状态和负荷正常状态。负荷预控制状态是介于负荷过载状态和负荷正常状态之间的状态，当移动管理实体的负荷临近过载时，基站会将其确定为负荷预控制状态，从而对接入其的用户设备进行控制，避免因为接入过多用户设备而反复出现释放用户设备的情况，从而减少信令交互的次数，减轻网络负担。

其中，基站确定移动管理实体是否进入负荷预控制状态可以根据多种方式实现，例如，判断移动管理实体的负荷是否达到预定值，若是，则确定其进入负荷预控制状态。优选地，还可以根据移动管理实体向基站发送的相关信息来确定。

可以理解，基站还可以根据其他信息来实现移动管理实体实时状态的更新。

参照图2，示出本申请的移动管理实体的负荷控制方法实施例二，还包括以下步骤：

步骤201，记录并更新各移动管理实体的实时状态。

基站可以根据实际情况对各移动管理实体的实时状态进行更新。具体包括：

若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息“UE CONTEXTRELEASE COMMAND”，且该消息携带原因为负载均衡“load balancingTAU required”，那么将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；若接收到核心网发送的过载控制开始消息“OVERLOAD START”，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态。

其中，确定移动管理实体负荷正常可以通过如下方式：若接收到核心网发送的过载控制停止消息“OVERLOAD STOP”，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

移动管理实体的实时状态可以根据实际情况在三者之间转化，参照图3，示出实时状态的转化示意图，可以由负荷正常状态转化为负荷预控制状态或负荷过载状态，也可以由负荷预控制状态转化为负荷正常状态或负荷过载状态，也可以由负荷过载状态转化为负荷正常状态。

优选地，基站可以通过预设的状态保护定时器来判断移动管理实体处于负荷预控制状态的时间是否超过控制时间。具体包括：在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

可以理解，除了采用定时器还可以用其他方式来判断移动管理实体处于负荷预控制状态的时间是否超过控制时间，例如采用计时器，并对计时器进行实时监控。

控制时间的初始时间可以根据网络仿真实验获取，也可以根据经验设定，本申请对此并不限制。优选地，本申请还可以对控制时间进行调整优化，具体包括：统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数，若条数超过正常值上限，则延长所述控制时间。

优选地，延长可以仅针对本次负荷预控制状态的控制时间，当本次负荷预控制结束后，下次的控制时间仍然采用调整前的初始控制时间。通过此种方式可以使控制时间在实时调整后回复到初始值，因为初始的控制时间是基于经验或者网络仿真得到的值，与实际更为相符，回复到初始值可以减少控制时间被调整的次数，从而降低对网络资源的占用，减轻基站负担。可以理解，延长后的控制时间也可以作为下一次负荷预控制状态的控制时间，即下次的控制时间为上次调整后的值。

另外，对控制时间的调整还可以包括：若条数低于正常值下限，则缩短所述控制时间。

正常值可以为一个数值范围，具体的可以根据实际情况来确定，例如，正常值下限可以是0，上限可以是移动管理实体最大容量的10%。延长和缩短控制时间可以按照逐级改变的方式，例如每次延长或缩短原有控制时间的10%，或者每次延长或缩短一个小时、两个小时等等。在一次调整优化后，可以继续进行监控，然后重复前述方法对控制时间进行调整优化。

通过前述方式，可以对移动管理实体处于负荷预控制状态的控制时间进行实时调整，从而与实际情况能够匹配。例如，当某个时间内发送初始附着请求的用户设备较多时，增加控制时间，可以避免处于负荷预控制状态的移动管理实体接入过多的用户设备，从而减少其负荷。

另外，当某个时间内发送初始附着请求的用户设备减少或者没有时，则可以相应的减少控制时间，因为此时不进行控制也不会对移动管理实体负荷造成影响，从而可以节省基站资源，实现资源的有效利用。

可以理解，前述步骤201可以实施例一的各步骤之前或者之后，或者同时进行，只要能够实现移动管理实体的实时状态的记录或更新，使基站能够基于其进行判断，并实现移动管理实体的负荷控制即可，本申请对此并不限制。

下面结合具体实例对本申请的移动管理实体的负荷控制方法进行详细的说明。

首先，移动管理实体判断执行负荷再均衡功能，即是否需要释放部分或全部用户设备，若是，则向基站发送用户设备释放消息“UECONTEXT RELEASE COMMAND”，基站释放消息中指定的用户设备，并返回消息给移动管理实体。

另外，基站获取该用户设备释放消息携带的原因，若为负载均衡“loadbalancing TAU required”，那么可以判定该移动管理实体进入负荷预控制状态。此时，基站对进行负荷控制，将新的附着请求接入到其他移动管理实体，并同时启动状态保护定时器以及计数器。状态保护定时器用户记录该移动管理实体处于负荷预控制状态的时间，其时长为预定的控制时间，计数器用于记录移动管理实体处于负荷预控制状态的时间内，用户设备的附着请求消息条数N。若状态保护定时器未超时，N已经超过阈值（正常值上限），那么需要延长状态保护定时器的时长，或者当状态保护定时器超时时再次启动状态保护定时器。若状态保护定时器超时时，N为0（正常值下限），那么可以相应的减少保护定时器的时间。若N在正常范围内，那么当状态保护定时器超时时，则自动调整移动管理实体的实时状态为负荷正常状态，即不再为其进行负荷控制。若在负荷预控制状态期间，基站接收到核心网发送的过载控制开始消息，基站则将其实时状态更改为负荷过载状态，开始过载负荷控制。

参照图4，示出本申请的移动管理实体的负荷控制装置实施例一，置于基站中，包括消息接收模块10、移动管理实体选取模块20和实时状态判断模块30。

消息接收模块10，用于接收用户设备的初始附着请求。

移动管理实体选取模块20，用于选取接入所述用户设备的移动管理实体。

实时状态判断模块30，用于获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则触发移动管理实体选取模块重新选取移动管理实体，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

参照图5，示出本申请的移动管理实体的负荷控制装置实施例二，该装置还包括实时状态记录更新模块50，用于记录并更新各移动管理实体的实时状态。其中，该实时状态记录更新模块包括状态更改单元，用于更改移动管理实体的实时状态，具体包括：若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息且该消息携带原因为负载均衡，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；若接收到核心网发送的过载控制开始消息，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态，确定移动管理实体负荷正常采用如下方式判断：若接收到核心网发送的过载控制停止消息，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

优选地，该装置还包括状态保护定时器，用于比较移动管理实体处于负荷预控制状态的时间和控制时间，包括：在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

优选地，该装置还包括调整模块，用于对控制时间进行调整，具体调整过程包括：统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数；若该条数超过正常值上限，则延长控制时间。可以理解，调整模块的调整过程还可以包括：若该条数超过正常值下限，则缩短控制时间。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请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，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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，或者网络设备等）执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上对本申请所提供的移动管理实体的负荷控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种移动管理实体的负荷控制方法，由基站执行，其特征在于，包括以下步骤：

接收用户设备的初始附着请求；

选取接入所述用户设备的移动管理实体；

获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则返回前一步骤，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

2.如权利要求1所述的移动管理实体的负荷控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

记录并更新各移动管理实体的实时状态。

3.如权利要求2所述的移动管理实体的负荷控制方法，其特征在于，所述记录并更新各移动管理实体的实时状态包括：

若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息且该消息携带原因为负载均衡，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；

若接收到核心网发送的过载控制开始消息，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；

若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态，所述确定移动管理实体负荷正常采用如下方式判断：若接收到核心网发送的过载控制停止消息，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

4.如权利要求3所述的移动管理实体的负荷控制方法，其特征在于，所述移动管理实体处于负荷预控制状态的时间和控制时间通过状态保护定时器比较，包括：

在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

5.如权利要求3或4所述的移动管理实体的负荷控制方法，其特征在于，所述方法还包括对控制时间进行调整，所述调整过程包括：

统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数；若所述条数超过正常值上限，则延长所述控制时间。

6.如权利要求5所述的移动管理实体的负荷控制方法，其特征在于，所述调整过程还包括：

若所述条数低于正常值下限，则缩短所述控制时间

7.一种移动管理实体的负荷控制装置，置于基站中，其特征在于，包括：

消息接收模块，用于接收用户设备的初始附着请求；

移动管理实体选取模块，用于选取接入所述用户设备的移动管理实体；

实时状态判断模块，用于获取当前选取的移动管理实体的实时状态，若处于负荷预控制状态或负荷过载状态，则触发移动管理实体选取模块重新选取移动管理实体，若处于负荷正常状态，则将所述用户设备接入到当前选取移动管理实体。

8.如权利要求7所述的移动管理实体的负荷控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

实时状态记录更新模块，用于记录并更新各移动管理实体的实时状态。

9.如权利要求8所述的移动管理实体的负荷控制装置，其特征在于，所述实时状态记录更新模块包括：

状态更改单元，用于更改移动管理实体的实时状态，包括：

若接收到移动管理实体发送的释放用户设备消息且该消息携带原因为负载均衡，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷预控制状态；

若接收到核心网发送的过载控制开始消息，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷过载状态；

若确定移动管理实体负荷正常后，则将移动管理实体的实时状态更改为负荷正常状态，所述确定移动管理实体负荷正常采用如下方式判断：若接收到核心网发送的过载控制停止消息，则确定移动管理实体负荷正常；和/或若移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间，则确定移动管理实体负荷正常。

10.如权利要求9所述的移动管理实体的负荷控制装置，其特征在于，所述装置还包括状态保护定时器，用于比较移动管理实体处于负荷预控制状态的时间和控制时间，包括：

在确定移动管理实体进入负荷预控制状态时，启动状态保护定时器，该状态保护定时器的时长为控制时间，若状态保护定时器超时，则判定移动管理实体处于负荷预控制状态的时间超过控制时间。

11.如权利要求9或10所述的移动管理实体的负荷控制装置，其特征在于，所述装置还包括调整模块，用于对控制时间进行调整，所述调整过程包括：

统计移动管理实体处于负荷预控制状态期间，向基站发送初始附着请求的条数；若所述条数超过正常值上限，则延长所述控制时间。

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