CN103220720A - 一种网络控制负载的方法、系统及网络侧网元 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种负载控制的方法、系统及网络侧网元，本发明技术方案为：网络侧网元获取接入系统的终端的EAB类型信息，根据统计特定EAB类型终端所占负载的比例实施负载控制，设置合理的EAB参数。本发明通过对不同EAB类型终端所占资源进行统计，并因此设置合理的EAB参数，避免因该类EAB类型UE接入过多而导致网络业务不能正常开展。

Description

一种网络控制负载的方法、系统及网络侧网元

技术领域

本发明涉及通信系统中负载控制技术，尤其涉及一种网络控制负载的方法、系统及网络侧网元。

背景技术

在用户设备(UE，User Equipment，也称为终端)接入网络时需要对其执行接入控制，以判断UE能否发起业务请求，避免引发网络侧的过载如随机接入过载或信令过载。在通用移动通信系统(UMTS，Universal MobileTelecommunications System)以及长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，用户设备可以分为16个接入等级(AC，Access Class)，其中，AC0～9属于普通级别，随机分配给UE；AC10表示紧急呼叫(不会配置给终端)；AC11用于网络操作；AC12为安全业务；AC13为公共服务类别(如水、气供应商)；AC14表示紧急业务；AC15表示运营商工作人员。一个终端可以配置为AC0～9中的一个级别以及AC11～15中的一个或多个级别，这些配置信息保存在用户识别卡(USIM，Universal Subscriber Identity Module)中。

UMTS的网络侧会广播系统消息，其中包含接入等级控制(ACB，AccessClass Barred)参数，对于不同的接入等级，网络侧广播对应的ACB，ACB配置为枚举型，类型包括禁止(barred)和允许(not barred)。如果UE需要发起业务请求时，首先需要核对所接入小区广播的ACB参数是否为禁止(barred)自身所属的接入等级，是时将不能发起业务请求；如果没有禁止，则可以发起业务请求。

长期演进系统的网络侧也会广播ACB参数，对于AC0～9的终端，网络侧会广播接入比例因子(ac-BarringFactor)用于控制用户设备接入网络的几率。UE在需要发起业务请求时，随机产生一个0到1之间均匀分布的数(RAND)，如果该RAND低于接入比例因子，则UE可以发起业务请求；否则UE不能发起业务请求。

在物联网的实现过程中，引入了大量的机器类通信设备(MD，Machine TypeCommunication Device)。这些设备由于数量众多，远远超过了现有UE的数量，网络侧为了防止信令过载或随机接入过载等，引入了扩展的接入控制(EAB，Extended Access Barring)机制，适用于EAB的用户设备需要依据网络侧广播的EAB参数判断是否允许接入网络发起业务请求。UE是否适用于EAB是由运营商配置的一个属性来指示，该属性保存在终端的USIM卡中(UE configured forEAB)。

网络侧在配置EAB参数时，可以针对用户设备的漫游特性分别设置对应的扩展接入控制参数，具体地，网络侧通过公共信道如系统消息传输EAB参数。当前用户设备的漫游特性可以分成如下的三种：

类型A(Category A或1)：所有适用于EAB的用户设备；

类型B(或类型2)：适用于EAB，且不在本地公共陆地移动网络(HPLMN，Home Public Land Mobile Network)和等效本地公共陆地移动网络(EHPLMN，Equivalent Home Public Land Mobile Network)中的用户设备；

类型C(或类型3)：适用于EAB，且不在HPLMN、EHPLMN和优先的公共陆地移动网络(Preferred PLMN)中的用户设备。

UE的USIM卡中保存有签约的本地公共陆地移动网络、等效本地公共陆地移动网络、以及优先的公共陆地移动网络的标识信息，UE在接入网络时会选择网络(Select PLMN)。UE根据选择的PLMN标识，以及USIM卡中的HPLMN、EHPLMN和Preferred PLMN，可以判断出自身所属的类型。当适用于EAB的UE需要发起业务时，需要依据自身所属类型对应的EAB参数判断自身能否立即发起随机接入，是否能够发起业务请求。

但上述接入技术存在的问题是，依据现有的协议，网络侧不能获知不同EAB类型UE所占的负载比例，也就不能正确的设置EAB参数，来控制机器类通信(MTC，Machine Type Communication)终端的数量和资源消耗。如果系统中存在大量在线的低优先级的MTC应用，且消耗了大多数系统容量，这可能会影响普通用户的接入和服务。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种负载控制的方法及系统，用于解决现有系统中网络侧不能获知已接入网络的不同EAB类型UE使用的资源量，不能对待接入网络的UE采取合理的负载控制的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种负载控制的方法，该方法包括：

网络侧网元获取接入网络的用户设备UE的关于扩展的接入控制EAB的类型信息，根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制；

所述网络侧网元包括核心网网元和接入网网元。

进一步地，由所述核心网网元获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，具体步骤为：

接入网络的UE主动上报其关于EAB的类型信息给核心网网元；或核心网网元通过接入网网元获取接入网络的UE关于EAB的类型信息；或核心网网元通过查询归属用户服务器HSS，获得接入网络的UE关于EAB的类型信息；或当执行EAB判决的UE使用专用接入点APN时，核心网网元通过终端附着命令中携带的APN标识获知该UE关于EAB的类型信息。

进一步地，由所述接入网网元获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，具体步骤为：接入网络的UE主动上报其关于EAB的类型信息给接入网网元。

进一步地，所述UE的关于EAB的类型信息为：

“本连接/业务应用适用于EAB”，或“本连接/业务应用适用于某类型的EAB”；

所述的EAB类型包括：

类型A：所有适用于EAB的UE；

类型B：适用于EAB，且不在本地公共陆地移动网络HPLMN和等效本地公共陆地移动网络EHPLMN中的UE；

类型C：适用于EAB、且不在HPLMN、EHPLMN和优先的公共陆地移动网络中的用UE。

进一步地，所述根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制具体为：

所述网络侧统计当前系统中所述特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，并与预设的负载比例进行比较，确定是否执行针对该EAB类型UE的负载控制。

进一步地，所述执行针对该EAB类型UE的负载控制具体为：

对于核心网网元执行所述统计的情况下，核心网网元发送命令要求接入网网元执行负载控制，接入网网元基于核心网网元发送的命令置起EAB参数或修改EAB参数；

对于接入网网元执行所述统计的情况下，接入网网元置起EAB参数或修改EAB参数。

进一步地，对于通用移动通信系统UMTS，所述接入网网元为无线网络控制器RNC，所述核心网网元为移动交换中心MSC或服务GPRS支持节点SGSN；

对于长期演进LTE系统，所述接入网网元为演进基站eNB，所述核心网网元为移动性管理实体MME。

本发明还提供一种网络控制负载的系统，包括网络侧网元和终端，其中：

所述网络侧网元用于获取接入网络的UE的关于扩展的接入控制EAB的类型信息，根据特定EAB类型UE或连接或业务应用所占负载的比例的统计结果实施负载控制。

进一步地，所述网络侧网元为核心网网元，所述核心网网元测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，确定是否针对所述特定EAB类型的UE执行负载控制；以及在需要执行负载控制时，发送负载控制命令给接入网，所述负载控制命令中包含控制力度和/或EAB类型；

接入网网元基于所述核心网网元发送的负载控制命令，置起EAB参数或者修改EAB参数。

进一步地，所述网络侧网元为接入网网元，所述接入网网元独立获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，并根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制。

进一步地，所述接入网网元用于测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，确定是否针对该EAB类型UE执行负载控制，进而置起EAB参数或者修改EAB参数。

进一步地，所述网络侧网元包括核心网网元和接入网网元；对于UMTS，所述接入网网元为无线网络控制器RNC，所述核心网网元为MSC或SGSN；对于LTE，所述接入网网元为演进基站eNB，所述核心网网元为MME。

本发明还提供一种网络侧网元，该网络侧网元包括：

获取单元，用于获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息；

实施单元，用于统计特定EAB的类型终端所占用的资源总量，根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制；及在负载恢复正常时，取消执行负载控制。

进一步地，所述实施单元还用于测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，设置所述特定EAB类型的UE的EAB参数。

进一步地，对于UMTS，所述网络侧网元为接入网网元无线网络控制器RNC，或所述网络侧网元为核心网网元MSC或SGSN；

对于LTE，所述网络侧网元为接入网网元演进基站eNB，或所述网络侧网元为核心网网元为MME。

进一步地，对于UMTS系统，所述获取单元通过RRC信令和/或Iu接口信令和/或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或者，所述获取单元通过HSS获取所述UE的签约数据、确定所述UE的关于EAB的类型；或根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型。

进一步地，对于LTE系统，所述获取单元通过RRC信令和/或S1接口信令和/或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或所述获取单元通过HSS获取所述UE的签约数据，确定所述UE的关于EAB的类型；或根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型。

本发明中，网络侧通过核心网网元或者接入网网元获知UE关于EAB的类型信息，测量获得不同EAB类型UE的各自使用的资源总量，进而可以针对待接入网络的不同EAB类型的UE采取相应的负载控制策略，设置合理的扩展接入控制参数，对待接入网络的不同EAB类型UE实现不同的接入控制。本发明解决了现有系统中网络侧不能获知已接入网络的不同EAB类型UE使用的资源量，不能对待接入网络的UE采取合理的负载控制的问题。本发明通过对特定EAB类型的终端进行负载控制，保证了通信系统不会出现网络拥塞，保证在终端接入数量过多时的业务服务质量，提升了接入终端用户的用户体验。

附图说明

图1为UE所属类型的示意图；

图2为本发明实施例一基于接入控制的UE接入流程图；

图3为本发明实施例一负载控制命令发送示意图；

图4为本发明实施例一负载控制取消命令发送示意图；

图5为本发明实施例二基于接入控制的UE接入流程图；

图6为本发明实施例三基于接入控制的UE接入流程图；

图7为本发明网络侧网元的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想为：网络侧获知接入网络的UE所属的有关EAB类型信息，从而通过测量获得不同EAB类型UE使用的资源总量，进而可以针对待接入网络的不同EAB类型的UE采取准确的负载控制策略，设置合理的扩展接入控制参数，对待接入网络的不同EAB类型UE实现不同的接入控制。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明中UE的关于EAB的类型信息为：

“本连接/业务应用适用于EAB”，或“本连接/业务应用适用于类型N的EAB”；

所述的EAB类型包括：

类型A：所有适用于EAB的UE；

类型B：适用于EAB，且不在HPLMN和EHPLMN中的UE；

类型C：适用于EAB、且不在HPLMN、EHPLMN和优先的公共陆地移动网络中的用UE。

图1展示了这三种类型的从属关系，可以看出Category A的范围大于Category B的范围；而Category B的范围大于等于Category C的范围。需要说明的是，此处采用CategoryA、B、C表示不同的类型，也可以采用Category 1、2、3来表示不同的类型。

实施例一：

本实施例描述了LTE/UMTS系统中，UE上报所述EAB类型，CN统计特定EAB类型终端UE使用的资源情况，触发负载控制，命令接入网配置扩展接入控制参数的方法。

本实施例中，UE1和UE2驻留在基站1所辖小区1中，处于空闲状态。UE1和UE2均被配置为适用EAB的UE。此外UE1的USIM卡中指示该UE的接入类别为2，即Access Class为2。UE1和UE2的USIM卡中还保存有HPLMN标识，还可能包括EHPLMN标识和优先的公共陆地移动网络标识(preferred PLMN)。根据驻留小区类型及UE自身存储的各类型对应的小区标识，，UE1属于Category B，UE2属于Category A。

UE1需要发起业务时，需要依据小区1广播(通过系统消息传输)的EAB参数或ACB参数判断是否允许接入网络发起业务请求。此时由于基站1的负载较低，有足够的资源满足新用户的接入请求，因此基站1没有配置EAB参数(即系统消息中没有设置EAB参数)；UE1发现系统消息中没有设置EAB参数，采用ACB参数实施接入判决，如果判决结果是允许(not barred)，则UE1能够发起随机接入，在随机接入成功时向网络侧发送RRC连接请求；如果判决结果是不允许(barred)，则不能立即发起随机接入，需要等待一段时间再次实施接入判决。

图2为本发明实施例一基于接入控制的UE接入流程图，如图2所示，在本实施例中，假设UE1依据ACB参数实施接入判决的结果是允许接入，UE1依据系统消息中的随机接入资源，发起随机接入，建立RRC连接，UE1的接入流程主要包括以下步骤：

步骤201，UE1向基站1发送RRC连接请求(RRC connection Request)，在该连接请求中，携带了UE1的标识信息。

步骤202，基站1接收到RRC连接请求后，为UE1分配无线资源，向UE1发送RRC连接建立信令(RRC Connection Setup)。

步骤203，UE1接收到RRC连接建立信令后，应用其中的参数配置，向基站1返回RRC连接建立完成信令(RRC Connection Setup Complete)。该信令中还包含非接入层信息，如UE1的用户设备标识信息；UE1的业务请求信息；UE1的EAB类型信息；如针对UE1，可以配置“本连接/业务应用是适用于EAB”、“本连接/业务应用是适用于类型2的EAB”。由于当前系统中没有配置EAB参数，UE1没有执行EAB判决过程，但UE1仍然可以上报其请求建立的连接/业务应用是否可以适用于EAB。

进一步，终端是否需要上报EAB类型信息可以有网络进行配置，如在系统信息中给出指示，或者采用默认的方式所有EAB适用的终端都要上报。

步骤204，基站1向移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)发送初始用户设备信息(Initial UE Message)，其中包含用户设备的标识信息、业务请求信息、UE1的EAB类型信息(属于非接入层)。

步骤205，MME接收到Initial UE Message后，对UE1进行鉴权，并提取UE1的EAB类型信息。

如鉴权成功后，向基站1发送初始上下文建立请求(Initial Context SetupRequest)，其中包含无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)的配置参数、安全配置的参数以及UE1所属的类型信息。

步骤206，基站1向UE1发送安全模式命令(Security Mode Command)，为UE1配置加密算法和完整性保护算法。

步骤207，UE1应用其中的加密算法和完整性保护算法，向基站1返回安全模式完成信令(Security Mode Complete)。

步骤208，基站1向UE1发送RRC连接重配置信令(RRC ConnectionReconfiguration)，其中包含数据无线承载(DRB，Data Radio Bearer)的配置参数，以及测量配置参数。所述数据无线承载用于传输数据，对应于上述步骤204中的无线接入承载。

步骤209，UE1应用其中的配置参数，向基站1返回RRC连接重配置完成信令(RRC Connection Reconfiguration Complete)。

至此，基站1为UE1建立了用于数据传输的承载，UE1可以开展业务。同时UE 1的EAB类型信息通过NAS层信息初始上下文建立请求传递到了MME。MME接收到初始上下文建立请求后，获知UE1是适用于EAB的，进一步还可以知道其属于的Category B。

基于上述终端上报EAB类型的方法，MME可以获知当前系统中哪些UE建立的连接或业务应用是适用于与EAB的，而且还可以知道是哪种类型的EAB。MME可以测量当前系统中激活的所有适用于EAB的连接或业务应用使用的资源总量，包括无线资源总量和/或传输资源总量，其中无线资源总量可以采用总的物理资源块(Total PRB usage)表示。

如果核心网网元总的资源数量有限，MME在UE使用的资源总量达到预定门限时，需要实施负载控制。所述预定门限可以由运营商通过后台服务器配置。本实施例中，由于不同类型UE使用的资源总量不同，MME可以针对不同的Category来触发负载控制，进一步还可提供推荐的控制比例，如限制60％的Category B的用户接入。也可基于比较粗略的方法，如统计所有EAB适用的连接占用的总资料量，决定针对所有EAB适用(CategoryA)的终端执行负载控制，并限制60％的Category A的用户接入。本实施例中使用后者。

同时，MME需要将该负载控制指示发送给eNB，有如下方法：

方法一：在MME和eNB之间的S1接口定义一条新的EAB overloadindicator信令，如图3所示负载控制命令，传输要求接入网执行EAB控制的指示、控制的EAB类型、控制的比例等。

方法二：可以通过现有的S1接口信令OVERLOAD START(过载指示)传输，如在现有的OVERLOAD START消息中增加一个新的信元，可以包含要求接入网执行EAB控制的指示、控制的EAB类型、控制的比例等；或者增加一个新的动作指示，指示eNB执行新的EAB控制。

基站1收到上述负载控制指示后，根据其中的信息(限制60％的CategoryA的接入)，设置EAB参数或者修改EAB参数，并在小区1的系统消息中广播这些新的EAB参数。

此时UE2由于有业务需求，需要接入网络。UE2通过系统消息获得了不同类型UE所对应的EAB参数，鉴于UE2属于Category A，因此UE2需要依据CategoryA所对应的EAB参数(EAB1)实施接入判决。如果判决结果为允许，UE2可以发起随机接入，在小区1建立RRC连接，进而再建立数据无线承载；如果判决结果为不允许，UE2不允许发起随机接入，需要等待一段时间之后再次实施接入判决，或者需要等待小区1的系统消息中针对Category A的EAB参数发生改变之后再次实施接入判决。

如果UE2接入网络，UE2通过NAS信令上报其发起的连接是否适用于EAB，进一步还可以指示其为类型1的EAB；MME据此获得UE2所属的类型信息，以便于下一次做负载统计时使用。

在系统运行过程中，核心网实体MME可以测量当前系统中激活的所有适用于EAB的连接或业务应用使用的资源总量，如果发现经过上述负载控制过程后，其资源占用比例低于预设门限，负载恢复正常，不需要继续执行严格的EAB控制，此时需要取消负载控制，MME将命令eNB取消负载控制，具体命令方式有如下方法：

方法一：如图4所示，MME可发送负载控制取消命令给eNB，其中包含要求接入网关闭EAB控制的指示、控制的EAB类型等信息。

方法二：可以通过现有的S1接口信令OVERLOAD START(过载指示)传输负载控制取消指示，如在现有的OVERLOAD START消息中增加一个新的信元，可以包含要求接入网关闭EAB控制的指示、控制的EAB类型等信息等；或者增加一个新的动作指示，指示eNB取消执行EAB控制。

eNB收到此命令后将基于负载控制取消命令，关闭对应的EAB控制或者修改EAB控制参数

在本实施例中，UE通过NAS信令向MME上报其关于EAB的类型信息，MME可以测量该EAB类型UE使用的资源总量，然后据此触发负载控制并设置控制比例。

针对UE上报EAB类型信息的方法(对应图2步骤203、204)，还可以为UE通过RRC信令发送给eNB，eNB再通过S1信令上报给MME。如在RRC连接建立完成(RRC Connection Setup Complete)信令中增加一个IE，具体如下：

UE1在向基站1发送RRC连接建立完成(RRC Connection Setup Complete)信令时，包含UE1的EAB类型信息；如针对UE1，可以配置“本连接/业务应用是适用于EAB”、“本连接/业务应用是适用于类型2的EAB”。由于当前系统中没有配置EAB参数，UE1没有执行EAB判决过程，但UE1仍然可以上报其请求建立的连接是否可以适用于EAB。该EAB类型信息是eNB可见的。

基站1在向MME发送S1信令时，如初始用户设备信息或终端能力信息指示命令，在其中加入UE1的EAB类型信息。

对于UMTS系统，上述实施过程类似，不再单独描述。其接入网网元为无线网络控制器RNC(对应实施例一中的eNB)，核心网网元为MSC或SGSN(对应实施例一中的MME)；其接入网与核心网之间的接口为Iu口(对应实施例一中的S1接口)。

实施例二

本实施例描述了UMTS/LTE系统中，CN基于核心网信息判断接入UE的EAB类型，CN统计特定EAB类型终端UE使用的资源情况，触发负载控制，命令接入网配置扩展接入控制参数的方法。

本实施例中，UE3驻留在基站2所辖小区2中，处于空闲状态，基站2受无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)管辖。UE3被配置为适用EAB的UE。此外UE3的USIM卡中指示该UE的接入类型为4，即Access Class为4。UE3的USIM卡中还保存有HPLMN标识，还可能包括EHPLMN标识和优先的公共陆地移动网络标识(preferred PLMN)。本实施例中，UE3是CategoryA的UE。

UE3需要发起业务，UE3需要依据小区2广播(通过系统消息传输)的EAB参数或ACB参数判断是否允许接入网络发起业务请求。此时由于小区2的负载较低，有足够的资源满足新用户的接入请求，因此基站3没有配置EAB参数(即系统消息中没有设置EAB参数)；UE3发现系统消息中没有设置EAB参数，采用ACB参数实施接入判决，如果判决结果是允许(not barred)，则UE3能够发起随机接入，在随机接入成功后，向网络侧发送业务请求；如果判决结果是不允许(barred)，则不能立即发起随机接入，需要等待一段时间再次实施接入判决。

图5为本发明实施例二基于接入控制的UE接入流程图，如图5所示，在本实施例中，UE3依据ACB参数实施接入判决的结果是允许，UE3依据系统消息中的随机接入资源，发起随机接入，建立RRC连接，UE3的接入流程主要包括以下步骤：

步骤301，UE3向RNC发送RRC连接请求(RRC connection Request)，在该连接请求中，携带了UE3的标识信息。

步骤302，RNC接收到RRC连接请求后，为UE3分配无线资源，向UE3发送RRC连接建立信令(RRC Connection Setup)。

步骤303，UE3接收到RRC连接建立信令后，应用其中的参数配置，向RNC返回RRC连接建立完成信令(RRC Connection Setup Complete)。

步骤304，UE3向RNC发送初始直传(Initial Direct Transfer)信令，在该信令中包含UE3的业务请求信息。

步骤305，RNC将向核心网发送初始用户设备信息(Initial UE Message)，其中包含UE3的业务请求。

在UMTS中，核心网分为CS域和PS域，CS域的核心网网元是移动交换中心(MSC，Mobile Switching Center)，如果UE3发起的是CS域的业务请求，则RNC向MSC发送业务请求。PS域的核心网网元是服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)，如果UE3发起的是PS域的业务请求，则RNC向SGSN发送业务请求。

步骤306，核心网接收到业务请求后，对UE3进行鉴权，在鉴权成功后，向RNC发送无线接入承载指派请求(Radio Access Bearer Assignment Request)，其中包含无线接入承载的配置参数。

在该步骤中，核心网对UE3进行鉴权时，会从核心网网元归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)获得该UE的签约信息，如该UE是否是“UEconfigured for EAB”，进一步还可以根据UE3所选择的网络判断出UE3所属的EAB类型，即上面所述的Category A。

另一种方法是：当执行EAB判决的UE都使用专用APN(Access PointName)接入点是，核心网网元可以通过终端附着命令中带的APN标识获知该UE关于EAB的类型信息。

在步骤306进行的过程中，还有配置安全模式的流程，目的是为UE3配置加密算法和完整性保护算法。

步骤307，RNC向UE3发送无线承载建立信令(Radio Bearer Setup)，其中包含数据无线承载(DRB，Data Radio Bearer)的配置参数。所述数据无线承载用于传输数据，对应于上述步骤306中的无线接入承载。

步骤308，UE3应用其中的配置参数，向RNC返回无线承载建立完成信令(Radio Bearer Setup Complete)。

至此，RNC为UE3建立了用于数据传输的承载，UE3可以开展业务。

基于此步骤306所述核心网判断UE所属的EAB类型，核心网网元可以获知当前系统中哪些UE建立的连接是适用于与EAB的，而且还可以知道都是哪种类型的EAB。MSC或SGSN可以测量当前系统中激活的所有适用于EAB的连接使用的资源总量，包括无线资源总量和/或传输资源总量，其中无线资源总量可以采用总的物理资源块(Total PRB usage)表示。

如果核心网网元总的资源数量有限，MSC或SGSN在UE使用的资源总量达到预定门限时，需要实施负载控制。所述预定门限可以由运营商通过后台服务器配置。本实施例中，由于不同类型UE使用的资源总量不同，MSC或SGSN可以针对不同的Category来触发负载控制，进一步还可提供推荐的控制比例，如限制60％的Category A的用户接入。

同时，MSC或SGSN需要将该负载控制指示发送给RNC，有如下方法(方法类似实施例一)：

方法一：在MSC或SGSN和RNC之间定义一条新的EAB overload indicator信令，传输上述负载控制指示，包含控制的EAB类型、控制的比例等。

方法二：通过现有的Iu接口信令OVERLOAD START(过载指示)传输，如在现有的OVERLOAD START消息中增加一个新的信元，其中包含控制的EAB类型、控制的比例等；或者增加一个新的动作指示，指示RNC执行新的EAB控制。

RNC收到上述负载控制指示后，根据其中的信息(限制60％的Category A的接入)，为小区2设置EAB参数或者修改EAB参数，并在小区2的系统消息中广播这些新的EAB参数。

实施例一中描述的负载控制取消过程也同样适用于实施例二，不再赘述。

对于LTE系统，上述实施过程类似，不再单独描述。其接入网侧网元为演进基站eNB(对应实施例二中的RNC)，核心网网元为MME(对应实施例而中的MSC或SGSN)；其接入网与核心网之间的接口为S1口(对应实施例二中的Iu接口)。

实施例三：

本实施例描述了LTE/UMTS系统中，RAN统计特定EAB类型终端UE使用的资源情况，触发负载控制，配置扩展接入控制参数的方法。

本实施例中，UE4和UE5驻留在基站1所辖小区3中，处于空闲状态。UE4和UE5均被配置为适用EAB的UE。此外UE4的USIM卡中指示该UE的接入类型为2，即Access Class为2。UE4和UE5的USIM卡中还保存有HPLMN标识，还可能包括EHPLMN标识和优先的公共陆地移动网络标识(preferred PLMN)。根据驻留小区类型及UE自身存储的各类型对应的小区标识，，UE4属于Category B，UE5属于CategoryA。

UE1需要发起业务时，需要依据小区3广播(通过系统消息传输)的EAB参数或ACB参数判断是否允许接入网络发起业务请求。此时由于基站1的负载较低，有足够的资源满足新用户的接入请求，因此基站1没有配置EAB参数(即系统消息中没有设置EAB参数)；UE4发现系统消息中没有设置EAB参数，采用ACB参数实施接入判决，如果判决结果是允许(not barred)，则UE4能够发起随机接入，在随机接入成功时向网络侧发送RRC连接请求；如果判决结果是不允许(barred)，则不能立即发起随机接入，需要等待一段时间再次实施接入判决。

图6为本发明实施例三基于接入控制的UE接入流程图，如图6所示，在本实施例中，假设UE4依据ACB参数实施接入判决的结果是允许接入，UE4依据系统消息中的随机接入资源，发起随机接入，建立RRC连接，UE4的接入流程主要包括以下步骤：

步骤401，UE4向基站1发送RRC连接请求(RRC connection Request)，在该连接请求中，携带了UE4的标识信息。

步骤402，基站1接收到RRC连接请求后，为UE4分配无线资源，向UE4发送RRC连接建立信令(RRC Connection Setup)。

步骤403，UE4接收到RRC连接建立信令后，应用其中的参数配置，向基站1返回RRC连接建立完成信令(RRC Connection Setup Complete)。在该信令中增加一个信元用于指示EAB类型信息，该信元为接入层信元，仅传输给eNB。如针对UE4，可以配置“本连接/业务应用是适用于EAB”、“本连接/业务应用是适用于类型2的EAB”。由于当前系统中没有配置EAB参数，UE4没有执行EAB判决过程，但UE4仍然可以上报其请求建立的连接/业务应用是否可以适用于EAB。

进一步，终端是否需要上报EAB类型信息可以有网络进行配置，如在系统信息中给出指示，或者采用默认的方式所有EAB适用的终端都要上报。

步骤404，基站1向移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)发送初始用户设备信息(Initial UE Message)，其中包含用户设备的标识信息、业务请求信息。

步骤405，MME接收到Initial UE Message后，对UE4进行鉴权。

如鉴权成功后，向基站1发送初始上下文建立请求(Initial Context SetupRequest)，其中包含无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)的配置参数、安全配置的参数以及UE4所属的类型信息。

步骤406，基站1向UE4发送安全模式命令(Security Mode Command)，为UE1配置加密算法和完整性保护算法。

步骤407，UE4应用其中的加密算法和完整性保护算法，向基站1返回安全模式完成信令(Security Mode Complete)。

步骤408，基站1向UE4发送RRC连接重配置信令(RRC ConnectionReconfiguration)，其中包含数据无线承载(DRB，Data Radio Bearer)的配置参数，以及测量配置参数。所述数据无线承载用于传输数据，对应于上述步骤404中的无线接入承载。

步骤409，UE4应用其中的配置参数，向基站1返回RRC连接重配置完成信令(RRC Connection Reconfiguration Complete)。

至此，基站1为UE4建立了用于数据传输的承载，UE4可以开展业务。同时UE 1的EAB类型信息通过接入层信息RRC连接建立完成消息上报给了基站1。

基于上述终端上报EAB类型的方法，eNB可以获知当前小区中哪些UE建立的连接或业务应用是适用于与EAB的，进一步还可以知道是哪种类型的EAB。eNB可以测量当前小区中激活的所有适用于EAB的连接或业务应用使用的资源总量，包括无线资源总量和/或传输资源总量，其中无线资源总量可以采用总的物理资源块(Total PRB usage)表示。

如果接入网网元总的资源数量有限，eNB在UE使用的资源总量达到预定门限时，需要实施负载控制。所述预定门限可以由运营商通过后台服务器配置。本实施例中，由于不同类型UE使用的资源总量不同，eNB可以针对不同的Category来触发负载控制，进一步还可提供推荐的控制比例，如限制60％的Category B的用户接入。也可基于比较粗略的方法，如统计所有EAB适用的连接占用的总资料量，决定针对所有EAB适用(CategoryA)的终端执行负载控制，并限制60％的Category A的用户接入。本实施例中使用后者。

本实施例中，基站1通过统计小区中特定EAB类型终端当前占用的资源量，决定执行负载控制，并设置EAB参数或者修改EAB参数，在小区1的系统消息中广播这些新的EAB参数。

此时UE5由于有业务需求，需要接入网络。UE5通过系统消息获得了不同类型UE所对应的EAB参数，鉴于UE5属于Category A，因此UE5需要依据CategoryA所对应的EAB参数(EAB1)实施接入判决。如果判决结果为允许，UE5可以发起随机接入，在小区3建立RRC连接，进而再建立数据无线承载；如果判决结果为不允许，UE5不允许发起随机接入，需要等待一段时间之后再次实施接入判决，或者需要等待小区3的系统消息中针对Category A的EAB参数发生改变之后再次实施接入判决。

如果UE5接入网络，UE5通过RRC信令上报其发起的连接是否适用于EAB，进一步还可以指示其为类型1的EAB；eNB据此获得UE5所属的类型信息，以便于下一次做负载统计时使用。

在系统运行过程中，eNB可以测量当前系统中激活的所有适用于EAB的连接或业务应用使用的资源总量，如果发现经过上述负载控制过程后，其资源占用比例低于预设门限，负载恢复正常，不需要继续执行严格的EAB控制，此时eNB可以关闭对应的EAB控制或者修改EAB控制参数

在本实施例中，UE通过RRC信令向eNB上报其关于EAB的类型信息，eNB可以测量该EAB类型UE使用的资源总量，然后据此触发负载控制并设置EAB控制参数。

对于UMTS系统，上述实施过程类似，不再单独描述。其接入网网元为无线网络控制器RNC(对应实施例三中的eNB)，核心网网元为MSC或SGSN(对应实施例三中的MME)；其接入网与核心网之间的接口为Iu口(对应实施例三中的S1接口)。

本发明记载了一种网络控制负载的系统，包括网络侧(核心网网元和接入网网元)和终端，其中，

网络侧网元获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，并根据统计特定EAB的类型的连接/业务应用占用的资源总量，决定实施负载控制。

其中，所述网络侧网元进一步用于，设置EAB的执行指示、EAB类型、EAB控制比例等。

所述网络侧网元包括核心网网元和接入网网元。

对于UMTS，所述网络侧包括核心网网元MSC或SGSN和接入网网元无线网络控制器RNC；对于LTE，所述网络侧包括核心网网元MME和接入网网元eNB。

对于UMTS系统，所述MSC或所述SGSN进一步用于，通过Iu接口信令向所述RNC发送所述负载控制命令；所述RNC进一步用于，根据负载控制命令设置EAB参数并通过系统消息进行广播。

对于LTE系统，所述MME进一步用于，通过S1接口信令向所述演进基站发送所述负载控制命令；

所述演进基站进一步用于，根据负载控制命令设置EAB参数并通过系统消息进行广播。

其中，所述系统还包括HSS；

所述MSC或所述SGSN或所述MME进一步用于，从所述HSS获取所述UE关于EAB的类型信息；或者获取所述UE的签约数据，并根据所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB类型信息。

其中，UE的关于EAB的类型包括以下类型的至少一种：

这里所述的EAB类型包括：

类型A：所有适用于EAB的UE；

类型B：适用于EAB，且不在HPLMN和EHPLMN中的UE；

类型C：适用于EAB、且不在HPLMN、EHPLMN和优先的公共陆地移动网络中的用UE。

本领域技术人员应当理解，前述负载控制的系统并未对现有的网络系统的架构进行更新，只是对其中的网元功能及网元间的交互功能进行了相应改进。以上，主要是对相关功能改进的网元进行了描述。

图7为本发明网络侧网元的组成结构示意图，如图7所示，本发明网络侧网元包括获取单元50和实施单元51；其中，

获取单元50，用于获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息；

实施单元51，用于统计当前系统中所述特定EAB类型的所有终端使用的资源总量，并与预设的负载比例进行比较，确定是否执行针对该EAB类型UE的负载控制；进而置起EAB参数或者修改EAB参数。

对于UMTS，所述网络侧包括接入网侧网元无线网络控制器RNC、核心网网元MSC或SGSN；对于LTE，所述网络侧包括接入网侧网元演进基站eNB、核心网网元为MME。

对于UMTS系统，上述获取单元50通过RRC信令和/或Iu接口信令和/或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或者，上述获取单元50通过HSS获取所述UE的签约数据、确定所述UE的关于EAB的类型。进一步还可根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型；

对于LTE系统，上述获取单元50通过RRC信令和/或S1接口信令或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或者，上述获取单元50通过HSS获取所述UE的签约数据、确定所述UE的关于EAB的类型。进一步还可根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型。

本领域技术应当理解，本发明图7所示的网络侧网元中涉及的各处理单元的实现功能可参照前述接入控制的方法及系统的相关描述而理解。图中的各处理单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过具体的逻辑电路而实现。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种负载控制的方法，其特征在于，该方法包括：

网络侧网元获取接入网络的用户设备UE的关于扩展的接入控制EAB的类型信息，根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制；

所述网络侧网元包括核心网网元和接入网网元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述核心网网元获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，具体为：

接入网络的UE主动上报其关于EAB的类型信息给核心网网元；或核心网网元通过接入网网元获取接入网络的UE关于EAB的类型信息；或核心网网元通过查询归属用户服务器HSS，获得接入网络的UE关于EAB的类型信息；或当执行EAB判决的UE使用专用接入点APN时，核心网网元通过终端附着命令中携带的APN标识获知该UE关于EAB的类型信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述接入网网元获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，具体为：

接入网络的UE主动上报其关于EAB的类型信息给接入网网元。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE的关于EAB的类型信息为：

“本连接/业务应用适用于EAB”，或“本连接/业务应用适用于某类型的EAB”；

所述的EAB类型包括：

类型A：所有适用于EAB的UE；

类型B：适用于EAB，且不在本地公共陆地移动网络HPLMN和等效本地公共陆地移动网络EHPLMN中的UE；

类型C：适用于EAB、且不在HPLMN、EHPLMN和优先的公共陆地移动网络中的用UE。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制为：

所述网络侧统计当前系统中所述特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，并与预设的负载比例进行比较，确定是否执行针对该EAB类型UE的负载控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述执行针对该EAB类型UE的负载控制具体为：

对于核心网网元执行所述统计的情况下，核心网网元发送命令要求接入网网元执行负载控制，接入网网元基于核心网网元发送的命令置起EAB参数或修改EAB参数；

对于接入网网元执行所述统计的情况下，接入网网元置起EAB参数或修改EAB参数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

对于通用移动通信系统UMTS，所述接入网网元为无线网络控制器RNC，所述核心网网元为移动交换中心MSC或服务GPRS支持节点SGSN；

对于长期演进LTE系统，所述接入网网元为演进基站eNB，所述核心网网元为移动性管理实体MME。

8.一种网络控制负载的系统，包括网络侧网元和终端，其特征在于，

所述网络侧网元用于获取接入网络的UE的关于扩展的接入控制EAB的类型信息，根据特定EAB类型UE或连接或业务应用所占负载的比例的统计结果实施负载控制。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述网络侧网元为核心网网元，所述核心网网元测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，确定是否针对所述特定EAB类型的UE执行负载控制；以及在需要执行负载控制时，发送负载控制命令给接入网，所述负载控制命令中包含控制力度和/或EAB类型；

接入网网元基于所述核心网网元发送的负载控制命令，置起EAB参数或者修改EAB参数。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述网络侧网元为接入网网元，所述接入网网元独立获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息，并根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述接入网网元用于测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，确定是否针对该EAB类型UE执行负载控制，进而置起EAB参数或者修改EAB参数。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述网络侧网元包括核心网网元和接入网网元；对于UMTS，所述接入网网元为无线网络控制器RNC，所述核心网网元为MSC或SGSN；对于LTE，所述接入网网元为演进基站eNB，所述核心网网元为MME。

13.一种网络侧网元，其特征在于，该网络侧网元包括：

获取单元，用于获取接入网络的UE的关于EAB的类型信息；

实施单元，用于统计特定EAB的类型终端所占用的资源总量，根据特定EAB类型UE所占负载的比例的统计结果实施负载控制；及在负载恢复正常时，取消执行负载控制。

14.根据权利要求13所述的网络侧网元，其特征在于，

所述实施单元还用于测量特定EAB类型的所有UE或连接或业务应用使用的资源总量，设置所述特定EAB类型的UE的EAB参数。

15.根据权利要求13所述的网络侧网元，其特征在于，

对于UMTS，所述网络侧网元为接入网网元无线网络控制器RNC，或所述网络侧网元为核心网网元MSC或SGSN；

对于LTE，所述网络侧网元为接入网网元演进基站eNB，或所述网络侧网元为核心网网元为MME。

16.根据权利要求13所述的网络侧网元，其特征在于，对于UMTS系统，所述获取单元通过RRC信令和/或Iu接口信令和/或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或者，所述获取单元通过HSS获取所述UE的签约数据、确定所述UE的关于EAB的类型；或根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型。

17.根据权利要求13所述的网络侧网元，其特征在于，对于LTE系统，所述获取单元通过RRC信令和/或S1接口信令和/或NAS信令获取所述UE的关于EAB类型信息；或所述获取单元通过HSS获取所述UE的签约数据，确定所述UE的关于EAB的类型；或根据所述UE的签约数据及所述UE当前接入小区所属的接入网络信息，确定所述UE的关于EAB的类型。

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