CN105722147A - 核心网负载均衡方法、基站、基站池及核心网 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种核心网负载均衡方法、基站、基站池及核心网，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。本发明实施例将无线通信网络中的相关基站组织为基站池，通过基站池实现对用户终端的寻呼，并建立主被叫双方用户终端的连接，从而实现其通信；并且，基站池的结构支持用户终端在基站池之间的切换，保证了用户终端的移动性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及移动网络中的负载均衡技术，尤其涉及一种核心网负载均衡方法、基站、基站池及核心网。
背景技术
未来长期演进(LTE，LongTermEvolution)网络中，由于用户不断增多以及数据业务不断发展，网络数据流量将不断增大。以往的网络部署，如稀疏的站间距、较少的站址数，将无法满足网络中的数据流量需求，密集的网络站间距，多样化的网络站型将是未来网络的主流趋势。
由于接入网节点数量的不断增多以及数据业务流量的不断增大，核心网压力也急剧上升。因此，如何降低核心网压力成为亟待解决的问题。
现有3GPP标准化组织中引入了本地IP接入(LIPA，LocalIPAccess)/选择IP流量卸除(SIPTO，SelectedIPTrafficOffload)的架构，以应对核心网数据业务量激增的问题。图1为LIPA的架构示意图，图2为SIPTO的架构示意图，如图1、图2所示，由LIPA/SIPTO架构可以看出，现有3GPP希望通过在靠近接入网的位置部署本地分组数据网络(PDN，PacketDataNetwork)网管如本地网关(L-GW)，从而将数据业务尽快分流到Internet中，从而降低对于核心网的压力，实现业务分流。然而对于运营商网络内部端到端的业务流，则无法通过图1及图2所示的分流方式进行业务分流。
发明内容
本发明实施例为解决上述技术问题，提供一种核心网负载均衡方法、基站、基站池及核心网，对无线通信网络中的基站组建基站池，基于基站池建立主被叫双方用户终端的连接而实现数据传输。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种核心网负载均衡方法，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
优选地，所述方法还包括：
所述基站接收到所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息后，响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
优选地，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息后，获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到所述被叫方用户终端的响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
优选地，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述用户终端服务基站发送的切换请求消息后，通过所述基站的基站池与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
优选地，所述方法还包括：
所述基站的基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站的基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
一种核心网负载均衡方法，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
基站接收到所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息后，寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
并通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述用户终端服务基站发送的切换请求消息后，通过所述基站的基站池与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
优选地，所述方法还包括：
所述基站的基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站的基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
一种核心网负载均衡方法，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
核心网接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
一种基站，包括：接收单元和发送单元，其中：
接收单元，用于接收主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，触发所述发送单元；
发送单元，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
优选地，所述基站还包括：响应单元；
所述接收单元，还用于接收所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息，触发所述响应单元；
响应单元，用于响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
优选地，所述基站还包括：获取单元和连接单元，其中：
所述接收单元，还用于接收所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息，触发所述获取单元；
获取单元，用于获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，触发所述发送单元向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息；
连接单元，在所述接收单元接收到所述被叫方用户终端的响应消息后，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
一种基站，包括：接收单元、寻呼单元和连接单元，其中：
接收单元，用于接收所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息；
寻呼单元，用于寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，触发连接单元；
连接单元，用于通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述基站还包括：发送单元；
发送单元，用于通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息而触发所述连接单元建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述基站还包括：发送单元；
发送单元，用于通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
以及，通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而触发所述连接单元建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
一种基站池，基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；
所述基站池，用于接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过核心网将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
优选地，所述基站池，还用于接收核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息，在所述基站池内部的各基站寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，通过所述被叫方用户终端所属基站建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
优选地，所述基站池，还用于接收所述用户终端服务基站发送的切换请求消息，通过核心网与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
优选地，所述基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
一种核心网，用于接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
本发明实施例中，首先根据无线通信网络中的基站组建基站池，并为基站池设置相应的标识；核心网接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，根据连接建立请求消息中的被叫方用户终端信息确定能否通过接入网建立呼叫连接，能时进一步确定被叫方用户终端所属基站池的跟踪区TA信息，并将主叫方用户终端所属基站池信息及TA信息向被叫方用户终端所属基站池发送；被叫方用户终端所属基站池根据TA信息寻呼被叫方用户终端，并在成功建立与被叫方用户终端的连接后，向主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到主叫方用户终端的确认响应消息后，建立直通路径并进行数据传输；或者，通过核心网向主叫方用户终端所属基站池发送被叫连接成功确认消息，并在接收到主叫方用户终端发送的直通路径建立请求消息后，向主叫方用户终端发送确认响应消息而建立直通路径进行数据传输。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案，将无线通信网络中的相关基站组织为基站池，通过基站池实现对用户终端的寻呼，并建立主被叫双方用户终端的连接，从而实现其通信；并且，基站池的结构支持用户终端在基站池之间的切换，保证了用户终端的移动性。
附图说明
图1为本地IP接入的架构示意图；
图2为选择IP流量卸除的架构示意图；
图3为本发明实施例一的核心网负载均衡方法的流程图；
图4为本发明实施例二的核心网负载均衡方法的流程图；
图5为本发明实施例一的基站的组成结构示意图；
图6为本发明实施例二的基站的组成结构示意图。
具体实施方式
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。
图3为本发明实施例一的核心网负载均衡方法的流程图，如图3所示，本示例的核心网负载均衡方法包括以下步骤：
步骤301，根据无线通信网络中的基站组建基站池，并为基站池设置相应的标识。
本发明实施例中，可以以小区为考量因素组建基站池，具体地，将基站的标识信息的前若干位为基站池的标识，将具有相同基站池标识的基站归为同一基站池；或者，将跟踪区码TAC作为基站池标识，将具有相同TAC的基站归为同一基站池；或者，将用户终端的标识作为基站池标识，将同一终端能够连接到的所有基站归为同一基站池；或者，为基站池设置新标识，所述基站池中的所有基站均与所述基站的新标识关联。
对应地，对基站池的维护可以通过下述方式实现：为基站池设置相应的管理平台，通过管理平台对基站池中基站进行添加、删除的管理；或者，基站启动时，检查自身的基站池配置信息，通过所述基站池配置信息确定所述基站所属的基站池，并向所述基站的相邻小区及所述核心网发送通知消息，告知自身所属的基站池。
步骤302，主叫方用户终端所属基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息通过主叫方用户终端所属基站的基站池向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
主叫方用户终端所属基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，根据连接建立请求消息中的被叫方用户终端信息确定能否通过接入网建立呼叫连接，能时进一步确定被叫方用户终端所属基站池的跟踪区TA信息，并将主叫方用户终端所属基站池信息及TA信息向被叫方用户终端所属基站池发送。
步骤303，所述被叫方用户终端所属基站或基站池寻呼被叫方用户终端，并通过一个或多个基站或基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本发明实施例中，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
建立所述被叫方用户终端所属基站或基站池与所述被叫方用户终端的连接后，所述被叫方用户终端所属基站或基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到所述主叫方用户终端的确认响应消息后，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
或者，建立所述被叫方用户终端所属基站或基站池与所述被叫方用户终端的连接后，所述被叫方用户终端所属基站或基站池通过核心网向所述主叫方用户终端所属基站池发送被叫连接成功确认消息，并在接收到所述主叫方用户终端发送的直通路径建立请求消息后，向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
被叫方用户终端所属基站池根据TA信息寻呼被叫方用户终端，并在成功建立与被叫方用户终端的连接后，向主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到主叫方用户终端的确认响应消息后，建立直通路径并进行数据传输；或者，通过核心网向主叫方用户终端所属基站池发送被叫连接成功确认消息，并在接收到主叫方用户终端发送的直通路径建立请求消息后，向主叫方用户终端发送确认响应消息而建立直通路径进行数据传输。
本发明实施例中，基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文等的信息；
当基站池仅获取到用户终端的标识而不能确定用户终端当前所属的基站时，基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，通过共享用户终端的标识信息的方式确定所述用户终端当前驻留的基站。
本发明实施例中，所述核心网在将允许通过接入网建立呼叫连接的命令发送给被叫方用户终端所属的基站或基站池时，还将所述主叫方用户终端所属基站信息向所述被叫方用户终端所属基站池发送；对应地，被叫方用户终端所属基站池在成功建立与所述被叫方用户终端的连接后，
向所述主叫方用户终端所属基站发送直通路径建立请求消息；或者，
通过所述核心网向所述主叫方用户终端所属基站发送被叫方用户终端连接成功确认消息。
也就是说，如果基站池能够直接获取到用户终端所属的基站信息时，在与该用户终端进行信息交互时，将直接将相关信息发送给该用户终端所属的基站，不必通过基站池查找该用户终端所属的基站。
作为对图3所示的核心网负载均衡方法的补充，在前述图3所示的流程基础上，还可以包括用户终端在基站池之间移动时的通信切换步骤。具体地，建立连接的用户终端更换基站池时，所述用户终端的服务基站向目标基站发送切换请求消息；
所述目标基站接收到所述切换请求消息后，与所述用户终端的对端所属基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站池所述用户终端已更换服务基站，使所述用户终端的对端所属基站池更新路径信息；或者，
建立连接的用户终端更换基站池时，所述用户终端的服务基站向目标基站发送切换请求消息；
所述目标基站接收到所述切换请求消息后，与所述用户终端的对端所属基站池和/或基站建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站池和/或基站所述用户终端已更换服务基站，使所述用户终端的对端所属基站池和/或基站更新路径信息。
图4为本发明实施例二的核心网负载均衡方法的流程图，如图4所示，本示例的核心网负载均衡方法包括以下步骤：
步骤401，基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
步骤402，基站接收到所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息后，响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
基站通过所述基站的基站池接收到所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息后，获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到所述被叫方用户终端的响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
基站通过所述基站的基站池接收到所述用户终端服务基站发送的切换请求消息后，通过所述基站的基站池与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
本发明实施例中，所述基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；所述基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
本发明实施例中，将基站的标识信息的前若干位为基站池的标识，将具有相同基站池标识的基站归为同一基站池；或者，
将跟踪区码TAC作为基站池标识，将具有相同TAC的基站归为同一基站池；或者，
将用户终端的标识作为基站池标识，将同一终端能够连接到的所有基站归为同一基站池；或者，
为基站池设置新标识，所述基站池中的所有基站均与所述基站的新标识关联。
或者，本发明实施例中，为基站池设置相应的管理平台，通过管理平台对基站池中基站进行添加、删除的管理；或者，
基站启动时，检查自身的基站池配置信息，通过所述基站池配置信息确定所述基站所属的基站池，并向所述基站的相邻小区及所述核心网发送通知消息，告知自身所属的基站池。
用户终端初始接入所述无线通信网络时，配置若干基站作为所述用户终端的基站池中的成员，而形成所述用户终端的基站池；
将满足测量门限的基站加入所述用户终端的基站池中。
本发明实施例还记载了一种核心网负载均衡方法，包括以下步骤：
基站接收到所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息后，寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
其中，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
或者，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
并通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本发明实施例还记载了一种核心网负载均衡方法，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
核心网接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
以下通过具体示例，进一步阐明本发明实施例的技术方案的实质。
本发明实施例中，基站通过基站池的方式组织，并分配基站池标识和/或基站池地址。具体地，将基站的载波管理单元(BBU)集中放置在一个机房中，远端通过“光纤+RRU”的方式对通信区域进行覆盖，即采用基带拉远的方式，完成对相关地理区域的信号覆盖。
本发明实施例中，基站池的概念也可以扩展至逻辑层面，即将相邻的有限个基站组成一个池，从而做到统一规划统一管理。
为了将基站组成基站池，需要定义基站池标识信息，用以标识基站池在网络中的名称以及位置，从而使核心网及用户终端均能够准确找到基站池。本发明实施例中，基站池中包含的基站数量可以是一个，也可以是多个。
例如，可以采用基站ID的前若干位作为基站池标识，将具有相同基站池标识的基站划归为同一基站池；
或者，利用重用现有跟踪区码(TAC，TrackingAreaCode)作为基站池ID，具有相同的TAC的基站划归为同一基站池；
或者，采用新的基站池ID定义基站池，该基站池需要做到全网唯一，以避免在网络中重复，造成混淆。
本发明实施例中，基站池对于用户终端的寻呼无任何影响，仍可采用现有方式对用户终端进行寻呼。这里不再赘述具体方式。
本发明实施例中，基站池的组织相对比较固定，基站池中基站的变更是大粒度，时间较长的，当基站池组建完成后，可以通过以下方式对基站池中的基站进行添加、删除等管理：
为同一基站池中的基站设置统一的网管(或设置相应的管理平台)，网管或管理平台可以通过固有命令添加或者删除基站池中的基站；
或者，当基站启动时，检查自身的基站池配置，如通过本身自带的基站ID检查自身所属的基站池；在确认所属基站池后，向相邻小区发送通知消息，告知自身所属的基站池，并向核心网发送通知消息，告知自身所属的基站池，同时可以向网管告知自身所属的基站池。
本发明实施例中，基站池的概念也可以由小区级别引申为用户终端级别，即针对不同用户终端配置不同的基站池，则可以更好地适配用户终端的业务需求以及传输速率情况，例如在用户终端对某几个业务感兴趣时，可以将相应的基站配置为虚拟基站池进行管理，从而更好地为用户进行服务。
此时，可以采用用户终端级别的基站池配置方式，主要组织方式包括：
具体地，可以采用用户终端ID(包括IMSI和/或GUTI)命名相应基站池，基站池中每个基站可以用用户终端ID的后若干位进行区分；
或者，采用用户终端ID与基站ID共同命名基站池；
或者，采用新的ID命名基站池。
此时可以通过以下方式，添加、删除基站池中的基站：
用户终端在初始接入网络时，网络侧配置若干基站作为用户终端基站池中成员；
或者，当用户终端后续通过空闲态/连接态测量，测量到满足门限的基站后，将其加入基站池成员列表中；
或者，用户终端在连接态上报网络侧相应的基站池成员信息。
以下，详细介绍如何通过基站池实现主被叫双方用户终端的通信，具体地，包括以下步骤：
(1)当主叫方用户终端发起连接建立过程时，会在非接入层(NAS，Non-AccessStratum)消息中上报被叫方用户终端号码，同时向核心网上报主叫方用户终端所属基站池ID，或包含用户终端所属基站池ID以及所属基站ID；
(2)核心网节点查询被叫方用户终端号码后，确认业务是否可以通过接入网直接转发；
(3)若允许，则核心网节点确认被叫方用户终端的基站池所属TA，并将主叫方用户终端所属基站池信息(可能包含基站ID)发送给被叫方用户终端的基站池；
(4)被叫方用户终端基站池中的基站按照相应TA中进行寻呼，在成功建立呼叫后，向主叫方用户终端基站池或主叫方用户终端基站发送直通路径建立请求；
(5)若上报核心网信息中不包含主叫方用户终端所属基站信息，则主叫方用户终端基站池中基站通过共享用户终端信息的方式确认用户终端实际驻留的主叫基站，并由其决定是否接受直通路径建立请求，以及反馈直通路径建立响应；
(6)主叫方用户终端与被叫方用户终端在该直通路径上进行数据传输。
作为实现主被叫双方用户终端的通信的另一种方式，包括以下步骤：
(1)当主叫方用户终端发起连接建立过程时，会在NAS消息中上报被叫方用户终端号码，同时向核心网上报主叫方用户终端所属基站池ID，或包含用户终端所属基站ID；
(2)核心网节点查询被叫方用户终端号码后，确认业务是否可以通过接入网直接转发；
(3)若允许，则核心网节点确认被叫方用户终端的基站池所属TA，并将主叫方用户终端所属基站池信息(可能包含基站ID)发送给被叫方用户终端的基站池；
(4)被叫方用户终端基站池在相应TA中进行寻呼，并成功建立呼叫后，相应核心网，并由核心网向主叫方用户终端基站池或主叫方用户终端驻留基站发送被叫连接成功确认，其中包含被叫方用户终端基站池信息或包含用户终端驻留基站信息；
(5)主叫方用户终端基站池或主叫方用户终端驻留基站接收该确认后，向被叫方用户终端基站池或被叫方用户终端驻留基站发起直通路径建立请求，并由被叫方用户终端基站池驻留基站进行反馈；
(6)若上报核心网信息中不包含主叫方用户终端所属基站信息，则主叫方用户终端基站池中基站通过共享用户终端信息的方式确认用户终端实际驻留的主叫基站，并由其决定是否接受直通路径建立请求，以及反馈直通路径建立响应；
(7)主叫方用户终端与被叫方用户终端在该直通路径上进行数据传输。
在通信连接建立后，当用户终端在基站池之间移动时的传输路径更新方式具体如下：
若基站池内部支持用户数据共享，则包括以下步骤：
(1)当主叫方用户终端或被叫方用户终端移动更换基站池基站时，需要服务基站向目标基站发送切换请求，该切换请求消息中可以携带对端基站池信息；
(2)在目标基站接收切换请求时，则按照对端基站池信息建立相应的直连通路，并告知对端基站池该用户终端已更换服务基站；
(3)对端基站池在获得该信息后，相应更新路径信息；
(4)数据的顺序递交均有用户终端相应的服务基站池进行保证。
若基站池内部不支持用户数据共享，则包括以下步骤：
(1)当主叫方用户终端或被叫方用户终端移动更换基站池基站时，需要服务基站向目标基站发送切换请求，该切换请求消息中可以携带对端基站池和/或基站信息；
(2)在目标基站接收切换请求时，则按照对端基站池信息和/或基站信息建立相应的直连通路，并告知对端基站池和/或基站该用户终端已更换服务基站；
(3)对端基站池和/或基站在获得该信息后，相应更新路径信息；
(4)数据的顺序递交均有用户终端相应的服务基站池进行保证。
本发明实施例还记载了一种核心网负载均衡系统，所述系统通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；其中，
核心网，用于接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送；
所述被叫方用户终端所属基站或基站池，用于寻呼被叫方用户终端，并通过一个或多个基站或基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本发明实施例中，所述被叫方用户终端所属基站或基站池，还用于在建立所述被叫方用户终端所属基站或基站池与所述被叫方用户终端的连接后，向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到所述主叫方用户终端的确认响应消息后，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本发明实施例中，所述被叫方用户终端所属基站或基站池，还用于在建立所述被叫方用户终端所属基站或基站池与所述被叫方用户终端的连接后，通过核心网向所述主叫方用户终端所属基站池发送被叫连接成功确认消息，并在接收到所述主叫方用户终端发送的直通路径建立请求消息后，向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本发明实施例中，所述基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站池，用于根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
本发明实施例中，所述核心网，还用于在将允许通过接入网建立呼叫连接的命令发送给被叫方用户终端所属的基站或基站池时，还将所述主叫方用户终端所属基站信息向所述被叫方用户终端所属基站池发送；
对应地，在成功建立与所述被叫方用户终端的连接后，所述被叫方用户终端所属基站池，还用于：
向所述主叫方用户终端所属基站发送直通路径建立请求消息；或者，
通过所述核心网向所述主叫方用户终端所属基站发送被叫方用户终端连接成功确认消息。
本发明实施例中，建立连接的用户终端更换基站池时，所述用户终端的服务基站向目标基站发送切换请求消息；
所述目标基站接收到所述切换请求消息后，与所述用户终端的对端所属基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站池所述用户终端已更换服务基站，使所述用户终端的对端所属基站池更新路径信息；或者，
建立连接的用户终端更换基站池时，所述用户终端的服务基站向目标基站发送切换请求消息；
所述目标基站接收到所述切换请求消息后，与所述用户终端的对端所属基站池和/或基站建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站池和/或基站所述用户终端已更换服务基站，使所述用户终端的对端所属基站池和/或基站更新路径信息。
本发明实施例中，所述系统，还用于：
将基站的标识信息的前若干位为基站池的标识，将具有相同基站池标识的基站归为同一基站池；或者，
将跟踪区码TAC作为基站池标识，将具有相同TAC的基站归为同一基站池；或者，
将用户终端的标识作为基站池标识，将同一终端能够连接到的所有基站归为同一基站池；或者，
为基站池设置新标识，所述基站池中的所有基站均与所述基站的新标识关联。
本发明实施例中，所述系统还包括：为基站池设置相应的管理平台，管理平台，用于对基站池中基站进行添加、删除的管理。
本发明实施例中，用户终端初始接入所述无线通信网络时，所述核心网配置若干基站作为所述用户终端的基站池中的成员，而形成所述用户终端的基站池；
所述用户终端通过空闲态/连接态的测量，测量到满足门限的基站后，将满足门限的基站加入所述用户终端的基站池中；
所述用户终端确定所述用户终端的基站池更新后，在连接态向所述核心网上报所述用户终端的基站池中各基站的信息。
本领域技术人员应当理解，本发明实施例的核心网负载均衡系统是在现有无线通信网络的基础上实现的，只是将现有无线通信网络中的基站在逻辑上按基站池管理即可，因此，本发明实施例的核心网负载均衡系统可参照现有无线通信网络的架构的而理解，这里不再一一赘述其各网元的连接关系及具体功能，所省略的相关网元，只是不涉及本发明实施例的核心技术而未作描述，不应理解为不存在。
在上述核心网的基础上，本发明实施例还记载了一种基站池，基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；其中，
主叫方用户终端所属基站，用于接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送；
所述被叫方用户终端所属基站或基站池，用于寻呼被叫方用户终端，并通过一个或多个基站或基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
其中，所述被叫方用户终端所属基站或基站池，用于向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，并建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
其中，所述被叫方用户终端所属基站或基站池，用于向所述主叫方用户终端所属基站池发送被叫连接成功确认消息，并向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
其中，所述基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
其中，所述被叫方用户终端所属基站或基站池接收到所述核心网发送的允许通过接入网建立呼叫连接的命令及所述主叫方用户终端所属基站信息，并在成功建立与所述被叫方用户终端的连接后，
向所述主叫方用户终端所属基站发送直通路径建立请求消息；或者，
向所述主叫方用户终端所属基站发送被叫方用户终端连接成功确认消息。
其中，目标基站接收到所述用户终端当前服务的基站发送的切换请求消息后，与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
本发明实施例的基站池的相关功能可参见前述的种核心网负载均衡方法的相关示例而理解。
本发明实施例还记载了一种核心网，用于接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
本发明实施例的核心网的架构与现有核心网架构完全相同，只是核心网对相关消息的处理方式与现有核心网处理方式不同。
图5为本发明实施例一的基站的组成结构示意图，如图5所示，本发明实施例的基站包括：接收单元50和发送单元51，其中：
接收单元50，用于接收主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，触发所述发送单元51；
发送单元51，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
在图5所示的基站的基础上，本发明实施例的基站还包括：响应单元(图5中未示出)；
所述接收单元50，还用于接收所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息，触发所述响应单元；
响应单元，用于响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
在图5所示的基站的基础上，本发明实施例的基站还包括：获取单元(图5中未示出)和连接单元(图5中未示出)，其中：
所述接收单元50，还用于接收所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息，触发所述获取单元；
获取单元，用于获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，触发所述发送单元向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息；
连接单元，在所述接收单元接收到所述被叫方用户终端的响应消息后，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
本领域技术人员应当理解，图5中所示的基站中的各处理单元的实现功能可参照前述核心网负载均衡方法及其实施例的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图5所示的基站中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。
图6为本发明实施例二的基站的组成结构示意图，如图6所示，本发明实施例的基站包括：接收单元60、寻呼单元61和连接单元62，其中：
接收单元60，用于接收所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息；
寻呼单元61，用于寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，触发连接单元62；
连接单元62，用于通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
在图6所示的基站的基础上，本发明实施例的基站还包括：发送单元(图6中未示出)；
发送单元，用于通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息而触发所述连接单元建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
或者，作为另一种实现结构，在图6所示的基站的基础上，本发明实施例的基站还包括：发送单元(图6中未示出)；
发送单元，用于通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
以及，通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而触发所述连接单元62建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
本领域技术人员应当理解，图6中所示的基站中的各处理单元的实现功能可参照前述核心网负载均衡方法及其实施例的相关描述而理解。本领域技术人员应当理解，图6所示的基站中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。
本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和电子设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加应用功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明实施例上述集成的单元如果以应用功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例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应用产品的形式体现出来，该计算机应用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、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明的保护范围并不局限于此，熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (22)
1.一种核心网负载均衡方法，其特征在于，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
基站接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站接收到所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息后，响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息后，获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息，并在接收到所述被叫方用户终端的响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述用户终端服务基站发送的切换请求消息后，通过所述基站的基站池与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站的基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站的基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
6.一种核心网负载均衡方法，其特征在于，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
基站接收到所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息后，寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息，而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，包括：
所述基站通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
并通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站通过所述基站的基站池接收到所述用户终端服务基站发送的切换请求消息后，通过所述基站的基站池与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
10.根据权利要求6至9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站的基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站的基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
11.一种核心网负载均衡方法，其特征在于，通过基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；所述方法包括：
核心网接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
12.一种基站，其特征在于，所述基站包括：接收单元和发送单元，其中：
接收单元，用于接收主叫方用户终端发送的连接建立请求消息，触发所述发送单元；
发送单元，通过所述基站所属的基站池将所述基站所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
13.根据权利要求12所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：响应单元；
所述接收单元，还用于接收所述基站所属基站池转发的被叫方用户终端所属基站或基站池发送的直通路径建立请求消息，触发所述响应单元；
响应单元，用于响应所述被叫方用户终端所属基站或基站池而建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
14.根据权利要求12所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：获取单元和连接单元，其中：
所述接收单元，还用于接收所述核心网转发的被叫方用户终端连接成功确认消息，触发所述获取单元；
获取单元，用于获取所述连接成功确认消息中被叫方用户终端所属基站或基站池信息，触发所述发送单元向所述被叫方用户终端所属基站或基站池发送直通路径建立请求消息；
连接单元，在所述接收单元接收到所述被叫方用户终端的响应消息后，建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的连接。
15.一种基站，其特征在于，所述基站包括：接收单元、寻呼单元和连接单元，其中：
接收单元，用于接收所述基站的基站池转发的核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息；
寻呼单元，用于寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，触发连接单元；
连接单元，用于通过所述基站的基站池建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
16.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：发送单元；
发送单元，用于通过所述基站的基站池向所述主叫方用户终端所属基站池发送直通路径建立请求消息而触发所述连接单元建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
17.根据权利要求15所述的基站，其特征在于，所述基站还包括：发送单元；
发送单元，用于通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端所属基站或基站池发送被叫连接成功确认消息；
以及，通过所述基站的基站池及核心网向所述主叫方用户终端发送确认响应消息而触发所述连接单元建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
18.一种基站池，其特征在于，基站池中的基站为用户终端提供直接通信连接；
所述基站池，用于接收到主叫方用户终端发送的连接建立请求消息后，通过核心网将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
19.根据权利要求18所述的基站池，其特征在于，
所述基站池，还用于接收核心网发送的携带有主叫方用户终端所属基站或基站池信息的连接建立请求消息，在所述基站池内部的各基站寻呼被叫方用户终端，并在寻呼到所述被叫方用户终端成功后，通过所述被叫方用户终端所属基站建立所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接。
20.根据权利要求18所述的基站池，其特征在于，
所述基站池，还用于接收所述用户终端服务基站发送的切换请求消息，通过核心网与所述用户终端的对端所属基站或基站池建立直通路径，并通知所述用户终端的对端所属基站或基站池所述用户终端已更换服务基站。
21.根据权利要求18至20任一项所述的基站池，其特征在于，
所述基站池中各基站共享基站池覆盖区域内的用户终端的标识、上下文的信息；
所述基站池根据自身覆盖区域内的用户终端的标识信息，确定所述用户终端当前驻留的基站。
22.一种核心网，其特征在于，
核心网，用于接收到主叫方用户终端所属基站或基站池转发的主叫方用户终端的连接建立请求消息后，根据被叫方用户终端信息确定所述被叫方用户终端所属的基站池，并确定所述主叫方用户终端所属基站池与所述被叫方用户终端所属基站池之间是否支持所述主叫方用户终端与所述被叫方用户终端之间的直接连接，并在支持时将主叫方用户终端所属基站池信息及跟踪区TA信息向被叫方用户终端所属基站或基站池发送。
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