CN106255152A - 用流量负载减少指示器辅助移动性管理实体过载控制功能 - Google Patents

用流量负载减少指示器辅助移动性管理实体过载控制功能 Download PDF

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Abstract

本公开涉及用流量负载减少指示器辅助移动性管理实体过载控制功能。根据一个示例实施例，提供了一种方法，该方法包括：确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素；如果接收到的过载消息包括流量负载减少指示要素，则确定要将接收到的过载消息中继到的网络元件的百分比；以及基于所确定的百分比选择将接收到的过载消息发送到的网络元件中的多个网络元件。该方法还可包括：修改接收到的消息以改变流量负载减少指示要素的值；以及将经修改的消息发送至网络元件中所选择的网络元件。在某些实施例中，接收到的过载消息包括移动性管理元件(“MME”)开始消息。

Description

用流量负载减少指示器辅助移动性管理实体过载控制功能
技术领域
本公开一般地涉及通信网络领域，并且更具体地涉及利用流量负载减少指示器以辅助这类网络中的移动性管理实体(“MME”)过载控制功能。
背景技术
在3GPP LTE小小区通信网络中，提供了MME过载控制功能。使用此功能，家庭e-Node B网关(“HeNB-GW”)可聚合数万到数百万的HeNB。HeNB-GW需要向所有HeNB转发过载开始(START)/停止(STOP)消息。因此，即使MME是轻微地过载的，HeNB-GW需要向数万到数百万的HeNB发送过载开始/停止消息，这在短时间内大大增加了HeNB-GW处理负载、以及S1-MME接口信令负载。因此，HeNB-GW性能和可用性被负面地影响。
附图说明
为了提供对本公开及其中特征和优势的更完整的理解，结合附图参照下列描述，附图中相同的参考标号表示相同的部分，其中：
图1是根据本文描述的实施例的用于利用流量负载减少指示器以辅助MME过载控制功能的网络通信环境的一部分的简化框图；
图2A是根据本文描述的实施例的包括HeNB-GW以通过HeNB提供对核心网络的接入的LTE小小区网络的简化框图；
图2B是示出了根据本文描述的实施例的包括HeNB-GW以及一个或多个HeNB的HeNB接入网的S1-MME聚合功能的简化框图；
图3是示出了根据本文描述的实施例的用于利用流量负载减少指示器以辅助MME过载控制功能的操作的流程图；
图4是根据本文描述的实施例的用于利用流量负载减少指示器以辅助MME过载控制功能的流程图操作；
图5是根据本文描述的实施例的包含图1的网络通信环境的元件的机器的简化框图，图1的网络通信环境用于利用流量负载减少指示器以辅助MME过载控制功能。
具体实施方式
概览
根据一个示例实施例，提供了一种方法，该方法包括：确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素；如果接收到的过载消息包括流量负载减少指示要素，则确定要将接收到的过载消息中继到的网络元件的百分比；以及基于所确定的百分比选择要将接收到的过载消息发送到的网络元件中的多个网络元件。该方法还可包括：修改接收到的消息以改变流量负载减少指示要素的值；以及向所选择的网络元件发送经修改的消息。在某些实施例中，接收到的过载消息包括移动性管理元件(“MME”)开始消息。该方法还可包括：若果接收到的过载消息不包括流量负载减少指示要素，向所有网络元件发送接收到的过载消息。在某些实施例中，该方法包括：如果接收到的过载消息不包括流量负载减少指示要素，则向可配置百分比的网络元件发送接收到的过载消息。
每个网络元件可以是家庭eNodeB(“HeNB”)。该方法还可包括：在确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素之前，在网关元件处接收过载消息。该网关元件可以是被布置在MME和网络元件之间的HeNB网关。在某些实施例中，当接收到经修改的过载消息时，所选择的网络元件基于经修改的过载消息执行流量过滤。
示例实施例
转至图1，图1是通信网络10的一部分的简化框图，通信网络10用于实现流量负载减少指示器以辅助这类网络中的移动性管理实体(“MME”)过载控制功能。在一个实施例中，网络10的至少一部分被实现为长期演进(“LTE”)网络。如图1所示，网络10使得一个或多个用户设备(“UE”)(在图1中由UE 12表示)能够被连接，以经由包含多个无线电接入网(“RAN”)节点(在图1中由eNB 17A和HeNB 17B表示)的RAN 16以及核心网络18向因特网14传送数据和传送来自因特网14的数据。在示出的实施例中，RAN 16被实现为E-UTRAN。在一个实施例中，核心网络18可使用如在3GPP TS 23.401中所定义的演进分组核心(“EPC”)网以及采用用户平面协议GTPv1-U来实现。然而，将理解的是，根据本文描述的特征可以采用核心网络18的其他实现方式。
如图1所示，核心网络18可包括移动性管理实体(“MME”)20，该MME 20负责与订户和会话管理相关的控制平面功能，并且通过S6a接口被连接到归属订户服务(“HSS”)(未被示出)，该HSS支持包括用户订阅信息的数据库。核心网络18还可包括服务GPRS支持节点(未被示出)，该服务GPRS支持节点经由S3接口被连接到MME 20以提供与分组数据切换相关的功能。
核心网络18还可包括服务网关(“S-GW”)和PDN网关(“PGW”)28，在示出的实施例中，S-GW与MME-20位于一处并用作用户平面接口S1-U朝向RAN网16的终止点，并且PGW 28用作到因特网14的接口，PGW 28朝因特网发送来自用户的用户数据并从因特网接收去往用户的数据。此外，PGW 28支持策略执行特征，该策略执行特征将操作员定义的规则应用于资源分配和使用、以及分组过滤和检查以及计费支持。PGW 28可与策略计费规则功能(“PCRF”)(未示出)连接，该PCRF管理每个用户会话的服务策略并且提供每个用户会话的QoS信息。将认识到的是，核心网络18可在网络10中提供各种功能，例如包括一个或多个聚合、用户认证、调用控制和切换、核算和计费、服务调用、以及网关。
如前所述，在一个实施例中，网络10根据长期演进(“LTE”)标准被实现。E-UTRAN提供LTE网中的无线电接入并被设计为改善终端用户吞吐量和扇区容量以及减少用户计划延迟，这带来了具有全移动性的显著改善的用户体验。随着IP作为所有类型流量选择的协议出现，LTE提供对具有端到端QoS的基于IP的流量的支持。E-UTRAN支持各种类型的服务，例如，包括网页浏览、FTP、视频流、VoIP、在线游戏、实时视频、一键通话(push-to-talk)、以及一键视频(push-to-view)。
UE 12可与希望经由某些网络在通信网络10中发起通信的客户端、客户、或终端用户相关联。术语“用户设备”包括用于发起通信的设备，例如，计算机、个人数字助手(PDA)、膝上型计算机或电子笔记本、蜂窝电话、iPhone、IP电话、或任何其他能够在通信网络10内发起语音、音频、视频、媒体、或数据交换的设备、组件、元件或对象。UE 12还可包括到人类用户的适当接口，例如，麦克风、显示器、或键盘或其他终端设备。UE 12还可以是试图代表另一实体或元件发起通信的任何设备，例如，能够在通信网络10内发起交换的程序、数据库、或任何其他组件、设备、元件、或对象。如在本文中使用的，数据指任意类型的数字数据、语音数据、音频数据、媒体数据、或脚本数据、或任意类型的源代码或目标代码、或可从一点被传送到另一点的任意恰当形式的任意其他适当的信息。上电时，UE 12可被配置为发起与服务提供商连接的请求。用户协定可由服务提供商基于各种服务提供商证书(例如，订户身份模块(“SIM”)、通用SIM(“USIM”)、验证等)来认证。更具体地，设备可由服务提供商使用某些预定财务关系来认证。
概括地，MME/S-GW 20的S-GW部分可被配置为路由以及转发用户数据分组，同时还在eNodeB间切换期间用作用户平面的移动性锚点。此外，S-GW可用作LTE和其他3GPP技术之间的移动性锚点。MME/S-GW20的MME部分可被配置为作为LTE接入网络的控制节点进行操作。MME/S-GW 20的MME部分还可负责空闲模式UE跟踪和寻呼过程(例如，包括重传)。此外，MME 20可参与承载激活/去激活过程，并且可负责在初始附接处(以及在涉及核心网络节点重定位的LTE内切换时)为UE 12选择S-GW。MME 20还可负责通过与HSS 22交互来认证用户。MME 20还为LTE和2G/3G接入网络之间的移动性提供控制平面功能。
MME 20的其他功能可包括向UE生成和分配临时身份、终止非接入层(“NAS”)信令、检查UE 12的认证以驻留在服务提供商的公用陆地移动网络(“PLMN”)上、以及执行UE漫游限制。MME 20用作网络中的终止点用于NAS信令的加密/完整性保护，并且处理安全密钥管理。MME 20还支持对信令的合法拦截。
关于涉及UE 12的具体应用，可提供包括一个或多个视频服务器的媒体服务器，媒体服务器可经由因特网14向与UE 12相关联的个体提供流视频。例如，个体可以通过与UE 12相连的网络上传(或流)视频。这可涉及诸如翻转(flip)视频、网络摄像头、YouTube、以及涉及任意类型的上传和/或流视频数据的各种其他视频技术之类的技术。
为了示出通信网络10的某些示例技术的目的，理解可穿越网络的通信(包括控制信号)以及由于这些通信而可在网络10中各个点发生的过载情况是重要的。将理解的是，在订户数据会话以传统方式在UE 12和因特网14之间被建立之后，来自UE 12的数据分组根据GTPv1-U通过RAN节点17被封装，并被转发至S-GW和PGW。S-GW和PGW在RAN节点17和S-GW以及PGW之间解封装来自GTPv1-U隧道的用户数据分组，并将其转发至因特网14。相反地，针对UE 12的数据分组经由S-GW和PGW从因特网14被传输至UE，UE根据GTPv1-U隧道朝向RAN节点封装相同的数据分组，并且RAN节点17在接收数据分组时对数据分组进行解封装。
LTE标准包括无线电接入网络和系统架构演进(“SAE”)核心网络，其中，无线电接入网络使用被称为演进通用陆地无线电接入网络(“EUTRAN”)的技术用于与UE通信。作为EUTRAN的一部分，eNB提供无线空中接口，该无线空中接口用于通过有线连接将UE桥接至SAE核心网络。SAE核心网络包括诸如MME之类的管理网关、诸如S-GW和PGW之类的转发网关。
在操作中，当UE 12请求IP服务时，IP连接接入网络承载、或演进分组交换(“EPS”)承载被要求提供从UE至S-GW以及从S-GW至UE的连接，有效地建立了与指定QoS相关联的端到端IP路径。EPS承载的各部分可使用IP隧道。EPS承载类似于在通用分组无线业务(“GPRS”)核心网络中的分组数据协议(“PDP”)环境，并包括UE12和E-UTRAN 16之间的无线电承载、E-TURAN 16和S-GW 20之间的S1承载、以及S-GW和PGW之间的S5/S8承载。在某些实施例中，通用IP隧道或IP路径可替代承载。
EPS承载包括由MME/S-GW 20维护的数据结构，该数据结构包括用于标识承载运载的流量流的订户信息和会话信息。当数据从核心网络被递送至S-GW时，S-GW使用承载信息将传入的分组引导至正确的UE，例如UE 12。UE 12同样地将承载信息附接到核心网络的IP流量约束，S-GW使用承载信息以维护IP会话QoS信息QoS信息将分组引导至其目的地。承载还运载QoS信息，QoS信息应用于承载所运载的流量流。
当UE 12初始地附接于E-UTRAN 16时，UE 12请求IP连接，并且承载可由MME/S-GW 20分配用于提供IP服务。承载由MME 20创建、分配和跟踪，以使得当UE 12从一个RAN移动至另一RAN时，其可在MME20维护相同的承载。数据经由承载连同S1-U隧道从S-GW 20被发送至附接的RAN节点17。若UE 12进入空闲，RAN节点17和S-GW 20被允许解除分配无线电资源。
下行链路数据寻呼是不活跃或空闲UE被联系以通过分组数据网络从上游源接收数据的过程。处于活跃状态的UE与eNB相关联并具有至少一个活跃的承载。当UE变得不活跃时(例如当其进入低功率模式时)，其释放所有承载。为了定位不活跃的UE，MME 20向多个eNB发布寻呼请求，这通常是昂贵的操作。
当UE 12的数据到达S-GW 20时，S-GW可使用下行链路数据通知(DDN)消息通知相关的MME(在该情况下为MME 20)数据已到达。随后，MME 20可寻呼不活跃的UE 12，并且若被UE 12请求，则通过朝S-GW触发修改承载请求(MBRq)消息来重建从S-GW 20至eNB 17的S1-U隧道。数据然后可被UE 12请求并通过预先存在的承载从S-GW 20被取回。DDN消息不需要每次新下行数据在S-GW 20被接收时都通过S-GW被发送至MME 20。替代地，一旦DDN消息被发送，S-GW 20通常不发送另一DDN而是等待MME 20用指示DDN消息已被接收的消息进行响应。此消息可以是MBRq消息或DDN确认(ACK)消息。一旦DDN消息已被确认，则S-GW 20不需要发送额外的DDN消息，直到延迟值定时器已期满(指示新DDN消息应被发送)。延迟值定时器具有可由MME20在DDN ACK消息中提供的值(如下所述)，并且该值可针对UE 12或针对为传入流量的源的特定分组数据网络。
在MME 20过载的情况下，MME可能未从S-GW 20接收DDN消息，该S-GW 20也可能是过载的；MME可不寻呼其已接收DDN消息的所有UE；和/或MME可能无法用DDN ACK消息对S-GW进行响应。在具有适当消息(例如，紧急呼叫或安珀警报)的紧急事件期间，MME也可变得无法寻呼UE。因此，清楚地，允许MME的过载是不可取的。在某些实施例中，LTE和GRPS隧道协议(“GTP”)，包含EPS承载的QoS模型。每个EPS承载与承载等级QoS参数相关联并由承载等级QoS参数标识，承载等级QoS参数包括QoS类标识符(“QCI”)以及分配和保留优先级(“ARP”)。QCI是用作对接入节点特定参数的参照的标量，接入节点特定参数控制承载等级分组转发处理，例如，调度权重、许可阈值、队列管理阈值、以及例如已由拥有接入节点(例如，eNB)的操作员预先配置的链路层协议配置。
ARP包含关于承载的优先级等级(以标量的形式)、抢占能力(以标志的形式)、以及抢占易损性(以标志的形式)的信息。ARP的主要目的是为了确定在资源限制(例如，在保证比特率(“GBR”)承载的情况下可用的无线电容量)的情况下承载建立/修改请求是可被接受还是需要被拒绝。ARP的优先级等级信息被用于此决定以确保具有较高优先级的承载的请求是优选的。此外，ARP可被用于(例如，由eNB用于)在异常资源限制(例如，在切换处)期间确定丢弃哪个(哪些)承载。ARP的抢占能力信息被用于决定具有较低ARP优先级等级的承载是否应被丢弃以释放所需的资源。ARP的抢占易损性信息被用于通过具有较高ARP优先级值的具有抢占能力的承载决定承载是否是此丢弃的候选。一旦被成功地建立，承载的ARP对承载等级分组转发处理(例如，调度和比率控制)不具有任何影响，该承载等级分组转发处理通过其他EPS承载QoS参数(包括QCI、GBR、以及最大比特率(“MBR”))以及通过聚合MBR(“AMBR”)参数被单独地确定。ARP不被包括在被发送至UE的EPSQoS简档内。
在一个实施例中，ARP优先级等级的值可在整数1-15的范围内，并可被实现为包括承载优先级值，值1对应于最高优先级且值15对应于最低优先级。对于从MEE至S-GW的消息传送，ARP可作为参数被包括在DDN ACK消息中。在某些实施例中，若承载优先级未由MME提供，默认承载优先级将被应用。
将认识到的是，如在“LTE：用于演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)接入的通用分组无线业务(GPRS)增强(3GPP TS 23.401版本10.8.0发布10)”中提供的，在某些情况下，例如当MME负载或eNB负载超过操作员配置的阈值时，如将被描述的，MME可被配置为经由DDN限制S-GW强加在其上的信令负载。例如，MME可拒绝针对处于空闲模式的UE的低优先级流量的DDN请求。为了进一步卸载MME，MME可根据节流因子(“TF”)在指定节流延迟(“TD”)的一段时间内选择性地请求S-GW减少其针对处于空闲模式的UE接收的低优先级下行链路流量发送的DDN请求的数目。TF和TD在从MME至S-GW的DDN ACK消息中被指定。
再次参考图1，HeNB-GW 30是用于控制管理大型集群HeNB(例如，HeNB 17B)所需的能力的HeNB网络接入集中器。HeNB-GW 30将HeNB聚合到单一网络元件中且随后连接到LTE核心网络18。HeNB 17B的主要功能是当UE在信任/安全移动网络与不信任/不安全公共网络之间漫游时，辅助对UE的简单、无缝、以及高度安全的接入。
图2A示出了LTE小小区网络50的简化框图，该LTE小小区网络包括HeNB(也被称为“毫微微小区”)52以及提供对核心网络56的接入的HeNB-GW 54。如图2A所示，S1接口被定义为HeNB-GW 54与核心网络56之间、HeNB 52与HeNB-GW 54之间、以及HeNB 52与核心网络56之间的接口。HeNB-GW 54提供基于标准的S1-MME和S1-U网络接口。如图2所示，HeNB-GW 54对于核心网络56的MME而言表现为eNB，并对于HeNB 52而言表现为MME。不管HeNB是否经由HeNB-GW 54被连接到核心网络，S1接口在HeNB 52和核心网络56之间被提供。根据3GPP LTE标准，HeNB-GW 54提供各种功能，包括在服务UE的MME和服务UE的HeNB之间中继与UE相关联的S1应用部分消息；终止朝向HeNB和MME的非UE相关联的S1应用部分过程；可选地终止与HeNB和S-GW的S1-U接口；支持HeNB使用的跟踪区域代码(“TAC”)以及PLMN ID；允许在HeNB-GW和其他节点之间无X2接口建立；以及在寻呼的UE允许的封闭订户组(“CSG”)列表被包括在寻呼(PAGING)消息中的情况下，可选地执行寻呼优化。MME托管各种功能以支持HeNB-GW，包括向S-GW/P-GW报告的CSG；针对为CSG成员的UE的接入控制；以及可选地执行寻呼优化。网络50还可包括安全网关(“Se-GW”)57、HeNB管理系统(“HeMS”)58、以及CSG列表服务器(未被示出)。
图2B是示出根据本文描述的实施例的HeNB接入网络60的S1-MME聚合功能的简化框图。在图2B示出的实施例中，HeNB接入网络可包括一个或多个HeNB 62、Se-GW 57(图2A)、HeNB-GW 64、HeMS 58(图2A)以及CSG列表服务器(未示出)。每个HeNB 62是客户前提设备，该客户前提设备提供到UE的Uu接口，以及通过IPsec隧道提供到HeNB-GW 64的S1接口以供接入LTE核心网络。根据某些实施例，HeNB被直接连接到一个且仅被连接到一个HeNB-GW。SeGW是HeNB-GW 64上的逻辑功能，且可被实现为单独的物理实体或可与现有的实体并置。SeGW确保来自/去往HeNB 62的通信。SeGW还认证HeNB 62、终止来自HeNB的加密IPsec数据连接、以及提供对HeMS和HeNB-GW 64的接入。HeNB-GW 64提供对核心网络的接入。HeNB-GW 64用作到每个HeNB 62的接入网关并集中来自大量HeNB的连接。HeNB-GW 64用作控制平面集中器(尤其针对到MME 66的S1-MME接口)。HeNB-GW 64可以可选地终止朝向HeNB 62和朝向S-GW(图1)的用户平面，并可提供用于在HeNB和S-GW(图1)之间中继用户平面数据的中继功能。
如图2B所示，HeNB-GW 64用作HeNB 62和MME 66之间的聚合点。特别地，HeNB-GW 64提供朝MME 66的单一流控制传输协议(“SCTP”)连接68，以及到每个HeNB 62的单一SCTP连接70。HeNB-GW 64用于隐藏来自MME 66的HeNB SCTP连接70。这减少了要由MME 66处理的SCTP连接的数目、减少了MME 66上的SCTP容量负载、减少了MME上的SCTP心跳负载、并且消除了对大量SCTP关联的维护以及MME对这些关联的频繁建立和释放。
根据3GPP 23.401，MME 66包括用于避免和处理过载情况的机制，这些机制可包括使用NAS信令以拒绝来自UE的NAS请求。此外，在某些情况下，MME可限制被连接于此的eNB在其上产生的负载。这可通过MME向MME与其具有S1接口连接的一部分eNB调用S1接口过载程序来实现。为了反映MME希望减少的负载的数量，MME可调整被发送S1接口过载开始(OVERLOAD START)消息的eNB的部分，以及过载开始消息的内容。MME应随机选择eNB以使得若池中的两个MME是过载的，此两个MME不都向同一eNB集合发送过载开始消息。使用过载开始消息，MME可请求eNB拒绝所有针对非紧急和非高优先级移动发起服务的无线电资源控制(“RRC”)连接请求；拒绝所有针对此MME的EPS移动性管理信令(例如，用于TA更新)的新RRC连接请求；仅许可针对此MME的紧急会话和移动终止服务的RRC连接请求；或仅许可针对此MME的高优先级会话和移动终止服务的RRC连接请求。
当由于过载原因而拒绝RRC连接请求时，eNB指示UE适当的定时器值，该定时器值用于在此时间段期间限制额外的RRC连接请求。此外，MME可请求eNB限制来自UE子类别的负载。这些子类别包括从其他PLMN(“PLMN类型”)重新选择的UE，以及使用无线电接入的低接入优先级的所有UE。PLMN类型限制可例如被用于防止VPLMN遭受由该国内一个(或多个)其他网络的故障以及漫游订户所作的接入引起的过载。若MME调用UE子类别的S1接口过载程序，则MME应选择MME与其具有S1接口连接的所有eNB。替代地，被选择的eNB可被限于MME与其具有S1接口连接的eNB的子集。在过载情况期间，MME应试图维护针对紧急承载服务的支持。当MME已恢复且希望增加其特定子类别的负载时，MME向(一个或多个)eNB发送过载停止(OVERLOADSTOP)消息，指定与之相连的UE的一个或多个子类别提升限制。
根据本文描述的实施例，当接收到MME过载开始消息时，HeNB-GW(例如，HeNB-GW 30)使用过载开始消息的流量负载减少指示IE来确定过载开始消息需要被中继到的附接于接收消息的同一逻辑eNB的HeNB百分比。将认识到的是，逻辑eNB作为朝向MME的虚拟eNB。特别地，如3GPP TS 36.413中所定义的，流量负载减少指示IE指示与在eNB的瞬时传入速率有关的流量类型的百分比(如在过载开始消息的过载动作IE中指示的)将被拒绝。
若TLRI IE在过载开始消息中不存在，则HeNB-GW将向可配置百分比的HeNB中继消息。HeNB-GW的逻辑eNB将为过载开始消息已被中继到的所有HeNB的每个MME创建过载控制HeNB列表(“OCHL”)，以使得后续的过载开始/停止消息可被关联。此外，若HeNB-GW逻辑eNB在接收过载停止消息之前从同一MME接收另一过载开始消息，若存在TLRI IE并且来自之前的过载开始消息的百分比被改变，则HeNB-GW计算差异并向更多HeNB(添加到OCHL)中继消息或向OCHL中的HeNB子集发送过载停止消息。OCHL中的HeNB的数目将匹配新的百分比。否则，若新接收的过载开始消息具有相同的动作，则新消息将被HeNB-GW丢弃。若新接收的过载开始消息具有不同的动作，则新消息将被转发至OCHL中新调整的HeNB。
现在转至图3，在其中被示出的是根据本文描述的实施例的使用MME过载开始流量负载减少指示器IE以协助MME执行过载控制功能的方法的流程图。参考图3，在步骤80中，HeNB-GW接收MME过载开始消息。在步骤82中，做出接收的过载开始消息是否包括流量负载减少指示IE的确定。若在步骤82中做出肯定的确定，则在步骤84中，HeNB-GW使用流量负载减少指示IE来确定过载开始消息需要被中继到的HeNB的百分比。这与之前的解决方案不同，在之前的解决方案中HeNB-GW将仅仅向所有HeNB中继过载开始消息。在步骤86中，HeNB-GW选择接收过载开始消息的HeNB。在一个实施例中，HeNB-GW对HeNB的选择是纯随机的，类似于eNB的MME选择。在步骤88中，一旦HeNB被HeNB-GW选择，则过载开始消息中的流量负载减少指示IE被修改为99％，以使得所选择的HeNB基于IE不再做进一步的动作，且经修改的过载开始消息被发送至所选择的HeNB。在步骤90中，当接收到经修改的过载开始消息时，所选择的HeNB基于经修改的过载开始消息中的过载响应IE执行流量拒绝/接受。若在步骤82中做出否定的确定，则执行继续至步骤92，在步骤92中从MME接收到的过载开始消息由HeNB-GW中继到所有(或可配置百分比)的HeNB。
现在转至图4，描绘了根据本文描述的实施例的使用MME过载开始流量负载减少指示器IE以协助MME执行过载控制功能的方法的流程图。如图4所示，当在MME 112处进行过载检测110时，过载开始消息(包括过载响应IE和流量负载拒绝指示IE)113被发送至HeNB-GW 114。如前所述，当接收到过载开始消息113时，HeNB-GW 114基于接收的流量负载拒绝指示IE计算将被发送过载开始消息的HeNB的百分比(115a)，修改流量负载拒绝指示IE至最大值(99)以使得HeNB不过滤流量(115B)，并转发经修改的过载开始消息以选择HeNB(在图4中由HeNB 116表示)(115c)。在替代实施例中，在将过载开始消息发送至选择的HeNB之前，HeNB-GW 114通过从消息中完全删除流量负载拒绝指示IE来修改过载开始消息。当接收到经修改的过载开始消息118时，HeNB 16基于消息118中包括的过载动作IE接受/拒绝流量(120)。
本文描述的实施例通过要求每个HeNB-GW仅向一定百分比(基于流量负载拒绝指示IE的值)的连接到HeNB-GW的随机选择的HeNB发送消息，缓解在接收到MME过载开始/停止消息时对HeNB-GW的性能影响。此结果在功能上等价于3GPP定义的MME过载控制。具体地：
(#HeNB)*(信令减少百分比)＝(#HeNB)*(TLRI IE百分比)*(99％信令减少)
此外，本文描述的实施例减少了HeNB和HeNB-GW之间的S1接口上的回程信令负载、减少了HeNB-GW信令处理负载、并减少了HeNB中的总体HeBN过载控制处理负载。仅被选择的HeNB(而不是网络中的所有HeNB)必须基于过载动作IE执行流量拒绝/接受。
转至图5，图5是可被实现为用于实现根据本文描述的实施例的技术的系统的元件的示例机器(或装置)170的简化框图。示例机器170对应于可被用于网络10的网络元件和计算设备，例如包括HeNB-GW 30、54、64、和/或114。具体地，图5示出了机器的示例形式的框图表示，在机器中软件和硬件使得机器170执行任意一个或多个本文讨论的动作或操作。如图5所示，机器170可包括处理器172、主存储器173、辅助存储装置174、无线网络接口175、有线网络接口176、用户接口177、以及包括计算机可读介质179的可移动介质驱动178。诸如系统总线和存储器总线之类的总线171可提供处理器172和存储器、驱动、接口、以及机器170的其他组件之间的电子通信。
处理器172(还可称为中央处理单元(“CPU”))可包括能够执行机器可读指令以及在由机器可读指令指示的数据上执行操作的任意通用或专用处理器。主存储器173可以由处理器172直接访问以存取机器指令，且可以是随机存取存储器(“RAM”)或任意类型的动态存储装置(例如，动态随机存取存储器(“DRAM”))的形式。辅助存储装置174可以是任意非易失性存储器，例如，能够存储包括可执行软件文件的电子数据的硬盘。外部存储的电子数据可通过一个或多个可移动介质驱动178被提供给计算机170，该一个或多个可移动介质驱动178可被配置为接收任意类型的外部介质，例如，光盘(“CD”)、数字视频光盘(“DVD”)、闪存盘、外部硬驱动等。
无线和有线网络接口175和176可被提供以使得机器170和其他机器之间经由网络(例如，控制平面108、数据平面110)的电子通信成为可能。在一个示例中，无线网络接口175可包括具有适当的发送和接收组件(例如，收发器)(用于在网络内进行无线通信)的无线网络控制器(“WNIC”)。有线网络接口176可以使得机器170能够通过金属线(例如，以太网电缆)物理地连接到网络。无线和有线网络接口175和176二者可被配置为使用诸如互联网协议套件(“TCP/IP”)之类的适当通信协议辅助通信。仅为了说明性目的，机器170被示出具有无线和有线网络接口175和176二者。尽管一个或多个无线和硬接线接口可被提供在机器170中、或在外部被连接到机器170，但仅需要一个连接选项以使得机器170能够连接到网络。
用户接口177在某些机器中可被提供以允许用户与机器170交互。用户接口177可包括显示设备，例如，图形显示设备(例如，等离子显示面板(“PDP”)、液晶显示器(“LCD”)、阴极射线管(“CRT”)等)。此外，还可包括任何适当的输入机制，例如，键盘、触摸屏、鼠标、轨迹球、语音识别、触摸板等。
可移动介质驱动178表示被配置为接收任意类型的外部计算机可读介质(例如，计算机可读介质179)的驱动。体现本文描述的动作或功能的指令可被存储在一个或多个外部计算机可读介质上。此外，在执行指令期间，这些指令还可(或替代地)至少部分地驻留在机器170的存储器元件内(例如，主存储器173或处理器172的缓存存储器内)，或在机器170的非易失性存储器元件(例如，辅助存储装置174)内。因此，机器170的其他存储器元件还构成计算机可读介质。因此，“计算机可读介质”意味着包括能够存储用于由机器170执行的指令的任意介质，这些指令使得机器执行本文公开的任意一个或多个动作。
图5中未示出的是额外的硬件，该额外的硬件可以以存储器管理单元(“MMU”)、额外对称多处理(“SMP”)元件、物理存储器、外围组件互联(“PCI”)总线以及相应的网桥、小型计算机系统接口(“SCSI”)/集成驱动电子(“IDE”)元件等的形式被适当地耦合到处理器172和其他组件。机器170可包括辅助其中操作的任意额外的适当的硬件、软件、组件、模块、接口、或对象。这可包括允许数据的有效保护和通信的适当算法和通信协议在内。此外，任意适当的操作系统也可在机器170中被配置以恰当地管理其中硬件组件的操作。
参照机器170被示出和/或描述的元件旨在说明性目的且不意味着暗示机器(例如，根据本公开被利用的那些)的架构限制。此外，每个机器可基于具体需要在适当的情况下包括更多或更少的组件。如在此说明书中使用的，术语“机器”意味着包含任意计算设备或网络组件，例如，服务器、路由器、个人计算机、客户端计算机、网络装置、交换机、网桥、网关、处理器、负载平衡器、无线LAN控制器、防火墙、或可操作以影响或处理网络环境中电子信息的任意其他适当的设备、组件、元件、或对象。
在示例实现方式中，与本文描述的系统相关的动作的至少一些部分(例如，图3中示出的步骤)可在例如HeNB-GW 30、54、64和/或114内的软件中被实现。在某些实施例中，根据本文描述实施例的特征，此软件可从网络服务器被接收或下载、可在计算机可读介质上被提供、或可由具体元件的制造商配置，以便提供此系统用于实现自主LISP来使能安全混合云扩展。在某些实施例中，这些特征的一个或多个可在硬件中被实现、可在这些元件外部提供、或可以以任何适当的方式被合并以实现预期的功能。
在一个示例实现方式中，每个HeNB-GW 30、54、64和/或114是网络或计算设备，其可包括促进其中操作的任意适当的硬件、软件、组件、模块、或对象、以及用于在网络环境内接收、发送和/或以其它方式传送数据或信息的适当接口。这可包括允许数据或信息的有效交换的适当的算法和通信协议在内。
此外，在本文描述和示出的系统的实施例中，与各种网络元件相关联的一些处理器和存储器元件可被移除、或以其它方式被合并，以使得单一处理器和单一存储器位置负责某些活动。替代地，某些处理功能可以是分离的以及分离可实现各种功能的处理器和/或物理机器。在一般意义上，附图中描绘的布置在其表示上可以是更逻辑的，而物理架构可包括这些元件的各种置换、组合、和/或混合。注意到无数可能的设计配置可被用于实现这里概述的操作目标是必要的。因此，相关联的基础设施具有大量的替代布置、设计选择、设备可能性、硬件配置、软件实现方式、装置选项等。
在某些示例实施例中，一个或多个存储器元件(例如，主存储器173、辅助存储装置174、计算机可读介质179)可存储用于本文描述的自动配置和注册操作的数据。这包括能够存储指令的至少一些存储器元件(例如，软件、逻辑、代码等)，这些指令被执行以执行此说明书中描述的活动。处理器可执行与数据相关联的任意类型的指令来实现此说明书中详述的操作。在一个示例中，一个或多个处理器(例如，处理器172)可将元件或物品(例如，数据)从一个状态或事物转换为另一状态或事物。在另一示例中，本文概述的活动可用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理器执行的软件/计算机指令)实现，并且本文标识的元件可以是某些类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，现场可编程逻辑门阵列(“FPGA”)，可擦除可编程只读存储器(“EPROM”)、电可擦除可编程只读存储器(“EEPROM”))、ASIC(包括数字逻辑、软件、代码、电子指令、闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、磁卡或光卡、适用于存储电子指令的其他类型计算机可读介质、或其中任意适当的组合)。
网络10的组件可以将信息保存在任意适当类型的存储器(例如，随机存取存储器(“RAM”)、只读存储器(“ROM”)、可擦除可编程ROM(“EPROM”)、电可擦除可编程ROM(“EEPROM”)等)、软件、硬件内，或基于具体要求在适当的情况下将信息保存在在任意其他适当的组件、设备、元件、或对象中。本文讨论的任何存储器项应被理解为被包含在广义术语“存储器元件”内。通过网络10被阅读、使用、跟踪、发送、传输、传送、或接收的信息可在任意数据库、寄存器、队列、表、缓存、控制列表、或其他存储结构中被提供，所有这些存储结构可在任何适当的时间帧被参考。如本文使用的，任何这些存储选项可被包括在广义术语“存储器元件”内。类似地，在此说明书中描述的任何潜在处理元件和模块应被理解为被包含在广义术语“处理器”内。
应注意的是，本文讨论的大部分基础设施可被配设为任意类型的网络元件的一部分。如本文使用的，术语“网络元件”或“网络设备”可包含计算机、服务器、网络装置、主机、路由器、交换机、网关、网桥、虚拟设备、负载平衡器、防火墙、处理器、模块、或可操作在网络环境中交换信息的任意其他适当的设备、组件、元件、或对象。此外，网络元件可包括辅助其中操作的任意适当的硬件、软件、组件、模块、接口、或对象。这可包括允许数据或信息的有效交换的适当算法和通信协议在内。
在一个实现方式中，网络元件/设备可包括实现(或促进)本文讨论的管理活动的软件。这可包括附图中示出的任意组件、引擎、逻辑等的实例的实现方式。此外，这些设备的每个设备可具有内部结构(例如，处理器、存储器元件等)以辅助本文描述的某些操作。在其他实施例中，这些管理活动可在这些设备外部执行、或被包含在某些其他网络元件中以实现预期的功能。替代地，这些网络设备可包括可与其他网络元件协同的软件(或交互式软件)以便实现本文描述的管理活动。在其他实施例中，一个或若干设备可包括辅助其中操作的任意适当的算法、硬件、软件、组件、模块、接口、或对象。
要注意的是，针对本文提供的许多示例，交互可就两个、三个、四个、或更多网络元件而言被描述。然而，这仅为了清楚和示例目的被完成。应认识到的是，系统可以任意适当的方式被合并。沿着类似的设计替代，附图中任意的示出的计算机、模块、组件、以及元件可被组合在各种可能的配置中，所有这些配置清楚地在此说明书的广义范围之内。在某些情况下，通过仅参考有限数目的网络元件来描述给定流程集合的一个或多个功能可能是较容易的。应认识到的是，附图中示出的系统及其教导是容易扩展的，并可容纳大量组件、以及更复杂/精细的布置和配置。因此，在潜在地应用于大量其他架构时，提供的示例不应限制系统的范围或禁止系统的广义教导。
同样重要地应注意到的是，参考前述附图所描述的操作和步骤仅示出了可由系统执行或可在系统被执行的某些可能场景。在不脱离所讨论概念的范围的情况下，这些操作的某些在适当的情况下可被删除或移除、或这些步骤可被显著地修改或改变。此外，这些操作的时序可被显著地更改并仍实现本公开中教导的结果。前述操作流程已为示例和讨论的目的被提供。实质的灵活性通过系统被提供，因为在不脱离所讨论概念的教导的情况下，任意适当的布置、年表、配置、以及时序机制可被提供。
在前面的描述中，为了解释的目的，许多具体细节被阐述以便提供对公开的实施例的透彻的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，公开的实施例可在没有这些具体细节的情况下被实施。在其他实例中，结构和设备以框图的形式被示出以便避免模糊公开的实施例。此外，此说明书中的对“一个实施例”、“示例实施例”、“实施例”、“另一实施例”、“某些实施例”、“各种实施例”、“其他实施例”、“替代实施例”等的提及旨在表示与这些实施例相关联的任意特征(例如，元件、结构、模块、组件、步骤、操作、特性等)被包括在本公开的一个或多个实施例中。
许多其他改变、替代、变化、更改、以及修改对于本领域技术人员是确定的，并且旨在本公开包含落入所附权利要求的范围内的所有这些改变、替代、变化、更改、以及修改。此外，为了协助美国专利及商标局(USPTO)和此申请上发布的任何专利的任何读者解释所附权利要求，申请人希望注意到的是，申请人：(a)不旨在任何所附权利要求调用其递交日期存在的U.S.C 35 112节的第六(6)段，除非在特定权利要求中具体使用了词语“用于…的装置”或“用于…的步骤”；以及(b)不旨在通过此说明书中的任意陈述来以所附权利要求中未反映的任何方式限制本公开。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素；
如果所述接收到的过载消息包括所述流量负载减少指示要素，则确定要将所述接收到的过载消息中继到的网络元件的百分比；
基于所确定的百分比，选择要将所述接收到的过载消息发送到的所述网络元件中的多个网络元件；
修改接收到的消息以改变所述流量负载减少指示要素的值；以及
将经修改的消息发送至所述网络元件中所选择的多个网络元件。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述接收到的过载消息包括移动性管理元件(“MME”)开始消息。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至所有所述网络元件。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至可配置百分比的所述网络元件。
5.如权利要求1所述的方法，其中，每个所述网络元件包括家庭eNodeB(“HeNB”)。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：在确定所述接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素之前，在网关元件处接收所述过载消息。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述网关元件包括被布置在MME和所述网络元件之间的HeNB网关。
8.如权利要求1所述的方法，其中，当接收到经修改的过载消息时，所选择的网络元件基于所述经修改的过载消息执行流量过滤。
9.一个或多个非暂态有形介质，所述一个或多个非暂态有形介质包括用于执行的代码，所述代码在由处理器执行时可操作来执行包括以下各项的操作：
确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素；
如果所述接收到的过载消息包括所述流量负载减少指示要素，则确定要将所述接收到的过载消息中继到的网络元件的百分比；
基于所确定的百分比，选择要将所述接收到的过载消息发送到的所述网络元件中的多个网络元件；
修改接收到的消息以改变所述流量负载减少指示要素的值；以及
将经修改的消息发送至所述网络元件中所选择的多个网络元件。
10.如权利要求9所述的介质，其中，所述接收到的过载消息包括移动性管理元件(“MME”)开始消息。
11.如权利要求9所述的介质，其中，所述操作还包括：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至所有所述网络元件。
12.如权利要求9所述的介质，其中，所述操作还包括：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至可配置百分比的所述网络元件。
13.如权利要求9所述的介质，其中，每个所述网络元件包括家庭eNodeB(“HeNB”)。
14.如权利要求9所述的介质，其中，所述操作还包括：在确定所述接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素之前，在网关元件处接收所述过载消息。
15.如权利要求9所述的介质，其中，当接收到经修改的过载消息时，所选择的网络元件基于所述经修改的过载消息执行流量过滤。
16.一种装置，包括：
存储器元件，所述存储器元件被配置为存储数据；以及
处理器，所述处理器可操作来执行与所述数据相关联的指令；
其中，所述装置被配置为：
确定接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素；
如果所述接收到的过载消息包括所述流量负载减少指示要素，则确定要将所述接收到的过载消息中继到的网络元件的百分比；
基于所确定的百分比，选择要将所述接收到的过载消息发送到的所述网络元件中的多个网络元件；
修改接收到的消息以改变所述流量负载减少指示要素的值；以及
将经修改的消息发送至所述网络元件中所选择的多个网络元件。
17.如权利要求16所述的装置，其中，所述装置还被配置为：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至所有所述网络元件。
18.如权利要求16所述的装置，其中，所述装置还被配置为：如果所述接收到的过载消息不包括所述流量负载减少指示要素，则将所述接收到的过载消息发送至可配置百分比的所述网络元件。
19.如权利要求16所述的装置，其中，所述装置还被配置为：
在确定所述接收到的过载消息是否包括流量负载减少指示要素之前，在网关元件处接收所述过载消息。
20.如权利要求16所述的装置，其中，当接收到经修改的过载消息时，所选择的网络元件基于所述经修改的过载消息执行流量过滤。
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