CN103188732B - 一种LTE Femto网关对核心网过载处理方法 - Google Patents
一种LTE Femto网关对核心网过载处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种LTE？Femto网关对核心网过载处理方法，当MME过载时发overload？start信令到LTE？Femto网关，LTE？Femto网关会终结此信令，更新保存信令中所带的服务支持状态、MME？ID以及容量信息到MME服务状态表；当MME恢复正常服务时发overload？stop信令到LTE？Femto网关，LTE？Femto网关会终结此信令，恢复至正常状态并保存到MME服务状态表；且MME服务状态表跟MME池中MME的服务状态保持一致，默认MME池中MME是正常服务状态。本发明方法能有效降低LTE？Femto基站处理负担，更智能分配新连接建立请求到合适的MME处理，提高反应速度，合理利用设备资源，提升产品服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种LTEFemto网关对核心网过载处理方法。
背景技术
随着无线移动数据业务不断发展，用户对于优质的语音质量与高速数据业务的需求日益强烈。但是由于LTE(LongTermEvolution，3GPP长期演进技术）宏基站在室内覆盖的不足以及用户对数据吞吐量需求不断提高，因此需要LTEFemto（Femto，家庭基站）基站进行补充才能满足需求，因此相应的LTEFemto网关服务的需求越来越多，提出更高要求。3GPPR11规范定义：当MME（MobilityManagementEntity，是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点）负荷重的时候，MME会发送携带连接服务状态的OverloadStart信令到宏基站处理；当MME负荷正常时候，MME会发送携带连接服务状态的OverloadStop信令到宏基站处理，最后宏基站根据所携带的连接服务状态信息和MMEID来处理发送的业务连接，最后发送至对应的MME处理此业务连接，MME的OverloadStart信令携带以下五种服务状态，用于服务匹配：
1）拒绝建立非紧急始发数据传输的RRC（RadioResourceControl）连接。
2）拒绝建立信令的RRC连接。
3）仅允许紧急会话和MT(mobileterminated)流程。
4）仅仅允许高优先级会话和MT(mobileterminated)的RRC连接。
5）仅仅拒绝延迟可容忍接入的RRC连接。
但是在LTEFemto网络中，需要LTEFemto网关作为MME和Femto基站之间的集中转发处理节点，因此overloadstart/stop信令也会先送到LTEFemto网关上来，但是3GPPR11规范并没有定义LTEfemto网关如何处理，若LTEFemto网关将OverloadStart/Stop信令发送到LTEFemto基站，因为LTEFemto基站数量比较大，不管是广播还是点对点发送都会加重LTEFemto网关和基站负担。此外当部署LTEfemto网关设备时，LTEFemto基站无法实现NAS（NonAccessStratum非接入层）节点选择功能，也就是说此时LTEFemto网络中处理MME过载信令的节点和NAS节点选择功能处理节点存在不一致的情况。因此提出本发明方法用来解决此问题，以满足上述需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种LTEFemto网关对核心网过载处理方法，主要针对在MME过载时，UE（UserEquipment用户设备）在ECM-IDLE(ECM：EPSConnectionManagement)状态下发起新业务连接建立请求的处理。
本发明是这样实现的：一种LTEFemto网关对核心网过载处理方法，其特征在于：当MME过载时发overloadstart信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，更新保存信令中所带的服务支持状态、MMEID以及容量信息到MME服务状态表；当MME恢复正常服务时发overloadstop信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，恢复至正常状态并保存到MME服务状态表；且MME服务状态表跟MME池中MME的服务状态保持一致，默认MME池中MME是正常服务状态。
其中，LTEFemto网关收到LTEFemto基站来的信令消息时，按照下面步骤处理：
步骤10、判断是否InitialUEMessage信令，如不是则根据MMEUES1APID(S1AP：S1applicationprotocol)和eNBUES1APID上下文找到相应MME，发送到指定MME处理；
步骤20、如是InitialUEMessage信令，检查是否携带GUMMEI(GloballyUniqueMMEIdentifier)或S-TMSI(S-TemporaryMobileSubscriberIdentity)参数，如果有携带，且该指定的MME没有发生过载，则优先分配指定的MME做业务处理；若该指定的MME已经发生过载则使用RRC连接原因值与当前MME服务状态表中指定的MME服务状态匹配对比，将条件符合的信令继续发送到此MME服务；
步骤30、如果InitialUEMessage不携带GUMMEI或S-TMSI参数，或者信令中指定的MME过载且RRC连接原因不满足MME服务状态，则优先从非过载MME池中重新选择MME，LTEFemto网关则按服务权重策略选择MME池中的一个新的非过载MME提供服务，发送服务到选中的MME处理；
步骤40、如果MME池中不存在可用的非过载MME时，LTEFemto网关根据过载MME服务状态跟当前连接建立原因值匹配对比，在符合匹配条件的过载MME中按服务权重策略选择适当的过载MME提供服务，如没有任何过载MME匹配通过，LTEFemto网关发送携带原因的失败信令给LTEFemto基站或进入超时处理。。
本发明具有如下优点：LTEFemto网关处理收到的MME过载信令，并接收LTEFemto基站发出UE相关新连接建立请求信令，LTEFemto网关利用本方法对过载信息和连接建立原因综合处理后，能有效降低LTEFemto基站处理负担，更智能分配新连接建立请求到合适的MME处理，提高反应速度，合理利用设备资源，提升产品服务质量。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法的应用情景结构示意图。
图2为本发明方法MME过载情况下，各节点之间处理流程示意图。
图3为本发明方法对OverloadStart信令的处理流程图。
具体实施方式
本发明的LTEFemto网关对核心网过载处理方法，当MME过载时发overloadstart信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，更新保存信令中所带的服务支持状态、MMEID以及容量信息到MME服务状态表；当MME恢复正常服务时发overloadstop信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，恢复至正常状态并保存到MME服务状态表；且MME服务状态表跟MME池中MME的服务状态保持一致，默认MME池中MME是正常服务状态。
其中，LTEFemto网关收到LTEFemto基站来的信令消息时，按照下面步骤处理：
步骤10、判断是否InitialUEMessage信令，如不是则根据MMEUES1APID(S1AP：S1applicationprotocol)和eNBUES1APID上下文找到相应MME，发送到指定MME处理；
步骤20、如是InitialUEMessage信令，检查是否携带GUMMEI(GloballyUniqueMMEIdentifier)或S-TMSI(S-TemporaryMobileSubscriberIdentity)参数，如果有携带，且该指定的MME没有发生过载，则优先分配指定的MME做业务处理；若该指定的MME已经发生过载则使用RRC连接原因值与当前MME服务状态表中指定的MME服务状态匹配对比，将条件符合的信令继续发送到此MME服务；
步骤30、如果InitialUEMessage不携带GUMMEI或S-TMSI参数，或者信令中指定的MME过载且RRC连接原因不满足MME服务状态，则优先从非过载MME池中重新选择MME，LTEFemto网关则按服务权重策略选择MME池中的一个新的非过载MME提供服务，发送服务到选中的MME处理；
步骤40、如果以上条件都不符合，LTEFemto网关根据过载MME服务状态跟当前连接建立原因值匹配对比，在符合匹配条件的过载MME中按服务权重策略选择适当的过载MME提供服务，如没有任何过载MME匹配通过，LTEFemto网关发送携带原因的失败信令给LTEFemto基站或进入超时处理。。
以下是对本发明方法的详细说明。如图1所示，本发明方法的应用情景是由多个LTEFemto基站连接到LTEFemto网关，LTEFemto网关连接至MME池，MME池中有多个MME提供服务。
如图2所示，该实施例对overloadstop信令的处理流程（主要体现MME与LTEFemto网关之间的交互）：
当LTEFemto网关所连的MME进入服务过载时，MME将会发出OverloadStart信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关将会有一个MME服务状态表，此MME服务状态表的一条记录会更新保存OverloadStart信令中的支持服务状态和MMEID、容量信息。默认情况下，所有MME在MME服务状态表中都是支持正常服务状态；当这个MME服务恢复到正常服务状态时，MME将会发出OverloadStop信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关将会同样用到MME服务状态表，使此MME服务状态表的一条记录会更新保存这个MME的服务支持状态并恢复为正常。
UE相关业务连接建立请求流程（LTEFemto基站->LTEFemto网关），RRC连接原因值与MME服务状态表匹配对比原则：
LTEFemto网关收到LTEFemto基站来的信息时，相应处理过程见如图3描述：
步骤10、当收到来自LTEFemto基站的消息时，判断Messagetype，看是否是InitialUEMessage信令，如果不是，比如是UplinknastransporthandoverrequestE-RABsetuprequest等其它信息时，则透传已有的信令到相应MME，根据MMEUES1APID(S1AP：S1applicationprotocol)和eNBUES1APID上下文找到相应MME，发送到指定MME处理；
步骤20、如是InitialUEMessage信令，检查是否携带GUMMEI或S-TMSI参数，如果有携带，依GUMMEI或S-TMSI参数查找指定的MME，进入过载判断，若该指定的MME没有发生过载，则优先分配指定的MME做业务处理；若该指定的MME已经发生过载则使用RRC连接原因值与当前MME服务状态表中指定的MME服务状态匹配对比，将条件符合的信令继续发送到此MME服务；
步骤30、如果InitialUEMessage不携带GUMMEI或S-TMSI参数，或者信令中指定的MME判断为过载且RRC连接原因不满足MME服务状态，则优先从MME池中寻找是否存在可用的非过载MME，若存在，则重新选择MME，即由LTEFemto网关按服务权重策略在MME池中选择一个新的非过载MME提供服务，发送服务到选中的MME处理；
步骤40、如果以上条件都不符合，即步骤30从MME池中寻找是否存在可用的非过载MME时不存在，则LTEFemto网关根据过载MME服务状态跟当前连接建立原因值匹配对比，在符合匹配条件的过载MME中按服务权重策略选择适当的过载MME提供服务，如没有任何过载MME匹配通过，将丢弃此请求，LTEFemto网关发送携带原因的失败信令给LTEFemto基站或进入超时处理。
综上所述，本发明方法中，在LTEFemto网关处理收到的MME过载信令，并接收LTEFemto基站发出UE相关新连接建立请求信令，LTEFemto网关利用本方法对过载信息和连接建立原因综合处理后，能有效降低LTEFemto基站处理负担，更智能分配新连接建立请求到合适的MME处理，提高反应速度，合理利用设备资源，提升产品服务质量。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (1)
1.一种LTEFemto网关对核心网过载处理方法，其特征在于：当MME过载时发overloadstart信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，更新保存信令中所带的服务支持状态、MMEID以及容量信息到MME服务状态表；当MME恢复正常服务时发overloadstop信令到LTEFemto网关，LTEFemto网关会终结此信令，恢复至正常状态并保存到MME服务状态表；且MME服务状态表跟MME池中MME的服务状态保持一致，默认MME池中MME是正常服务状态；
LTEFemto网关收到LTEFemto基站来的信令消息时，按照下面步骤处理：
步骤10、判断是否InitialUEMessage信令，如不是则根据MMEUES1APID和eNBUES1APID上下文找到相应MME，发送到指定MME处理；
步骤20、如是InitialUEMessage信令，检查该信令是否携带GUMMEI或S-TMSI参数，如果有携带，且该指定的MME没有发生过载，则优先分配指定的MME做业务处理；若该指定的MME已经发生过载则使用RRC连接原因值与当前MME服务状态表中指定的MME服务状态匹配对比，将条件符合的信令继续发送到此MME服务；
步骤30、如果InitialUEMessage不携带GUMMEI或S-TMSI参数，或者信令中指定的MME过载且RRC连接原因不满足MME服务状态，则优先从非过载MME池中重新选择MME，LTEFemto网关则按服务权重策略选择MME池中的一个新的非过载MME提供服务，发送服务到选中的MME处理；
步骤40、如果MME池中不存在可用的非过载MME时，LTEFemto网关根据过载MME服务状态跟当前连接建立原因值匹配对比，在符合匹配条件的过载MME中按服务权重策略选择适当的过载MME提供服务，如没有任何过载MME匹配通过，LTEFemto网关发送携带原因的失败信令给LTEFemto基站或进入超时处理。
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