CN106797542B

CN106797542B - 用于提供基于接入点名称(apn)的群组拥塞控制的方法、装置和计算机程序产品

Info

Publication number: CN106797542B
Application number: CN201580054168.3A
Authority: CN
Inventors: M·瓦斯; P·赫德曼; H·龙尼克
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2020-08-07
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: EP3205128A1; EP3205128B1; JP6507236B2; PH12017500439A1; WO2016055499A1; CN106797542A; JP2017536731A

Abstract

本公开描述了基于APN的群组拥塞控制机制。该机制利用群组定义APN(GDA)来定义终端群组。为了将终端添加到特定终端群组，网络运营商仅需要将GDA添加到已经被包括在终端的订阅数据中的APN的列表中。

Description

用于提供基于接入点名称(APN)的群组拥塞控制的方法、装置和计算机程序产品

技术领域

本文公开了例如用于提供基于接入点名称(APN)的群组拥塞控制的方法、网络节点和计算机程序产品。

背景技术

被称为“基于APN的拥塞控制”的拥塞控制机制是已知的。该机制用于基于终端寻求利用其连接到网络的APN来限制终端(例如，无线通信设备)对网络(例如，因特网或其他网络)的接入。APN可以是移动网络(例如，长期演进(LTE)核心网络)和另一个网络(例如因特网)之间的接入点(例如，网关)的名称。作为具体示例，在GPRS骨干网中，APN是对网关GPRS支持节点(GGSN)的引用。在一些实现中，APN由网络标识符和运营商标识符组成。

考虑寻求使用具有值“network-id.operator-id”的APN来接入网络的终端。在这种场景中，核心网络的管理实体(ME)(例如，移动管理实体(MME)或(SGSN))可以从终端接收连接请求(例如，建立上下文或连接的请求)，该请求可以包括APN(或者APN可以被定义为终端的订阅记录中的默认APN)。基于与APN有关的信息，管理实体可以拒绝终端的连接请求。例如，ME可以基于以下各项来拒绝请求：用于APN的活跃的演进分组系统(EPS)承载的数量是否超过阈值；用于APN的EPS承载激活的速率是否超过阈值；APN的一个或多个分组数据网络(PDN)网关(GW)是否不可达或向ME指示拥塞；与具有特定被订阅的APN的设备相关联的MM信令请求的速率；以及/或网络管理中的设置。

发明内容

在网络中观察到，如果使用公共的APN进行连接，则利用基于APN的拥塞控制实现的拥塞控制不够灵活并且不允许单独控制多个群组。例如，当存在使用相同的一般因特网APN对多个群组应用单独的拥塞控制的需要时，就出现这个问题。运营商的替代方案是激活拥有比所需具有更广影响的拥塞控制，或者为需要单独拥塞控制的每个群组部署专用APN。

本公开引入了解决此问题的方案。在一个实施例中，终端的订户数据(例如订户记录)被修改为包括一个或多个“群组定义APN”。群组定义APN(GDA)是标识终端群组的APN。此外，GDA不用于连接，而是用作实现和实施基于APN的拥塞控制的节点的群组定义参数。因此，APN群组的拥塞控制应当被应用的终端除了被指派用于连接的APN之外，还将被指派群组定义APN(GDA)。由于GDA不用于连接，因此其遵循GDA不能被网络用作默认APN，因为终端在连接请求中未指定APN时这会导致连接失败。

在本公开的一个方面，提供了一种用于实现终端的群组控制的方法。在一些实施例中，该方法由管理实体(ME)(例如，MME或SGSN)执行，并且包括以下步骤：1)管理实体接收包括标识终端的终端标识符的消息；2)该管理实体获取针对该终端的订阅数据(例如，来自与该消息中所包括的终端标识符链接的订阅简档的订阅数据)，该订阅数据包括接入点名称(APN)的列表；以及3)管理实体使用APN的列表来确定终端是特定终端群组的成员。

在一些实施例中，该方法还包括管理实体存储标识终端的特定群组的群组标识符，并且使用APN的列表来确定终端是终端的特定群组的成员的步骤包括确定APN的列表包括与群组标识符匹配的APN。在一些实施例中，匹配的APN是群组定义APN(GDA)，其不被用于向终端提供任何连接。

在一些实施例中，APN的列表包括被用作默认APN的第一APN和作为群组定义APN(GDA)的第二APN，其中第二APN不同于第一APN。在一些实施例中，APN的列表包括第一APN，其包括第一网络标识符，并且APN的列表还包括第二APN，其包括第二网络标识符。第一APN还可以包括第一运营商标识符，并且第二APN还可以包括第二运营商标识符。

在一些实施例中，APN的列表包括用于标识接入点和分组数据网络(PDN)中的一个或多个的第一APN，并且APN的列表还包括仅用于标识终端所属的终端群组的第二APN。

在一些实施例中，该请求消息是包括APN的连接请求消息(例如，激活PDP上下文消息或PDN连接请求消息)，并且该方法还包括：该管理实体确定与该群组标识符相关联的拥塞参数超过拥塞阈值；以及管理实体响应于该连接请求消息，并且作为确定与该群组标识符相关联的该拥塞参数超过该拥塞阈值的结果，向该终端发送连接拒绝消息。连接拒绝消息向终端指示网络资源不可用于提供所请求的连接。替代地(或另外地)，连接拒绝消息向终端指示在重新发送连接请求之前终端应当等待的时间的量。在一些实施例中，拥塞参数标识以下中的一项：1)对于作为由群组标识符标识的群组的成员的终端活跃的EPS承载的数量；以及2)EPS承载激活的速率。

在另一方面，提供了一种由管理实体执行的拥塞控制方法。该方法可以从管理实体接收包括标识终端的终端标识符的连接请求开始。管理实体然后获取针对终端的订阅数据，订阅数据包括两个或多接入点名称(APN)的集合。管理实体确定APN的集合中包括的APN中的任意一个是否拥塞。并且，作为确定APN的集合中包括的APN中的任意一个拥塞的结果，管理实体拒绝连接请求。

优点

本公开的优点是在对网络进行最小的改变的情况下向运营商提供所需的机制。仅一个网络实体需要被更新以实现这一点，并且改变仅限于内部节点逻辑，而不会影响网络实体之间共享的协议或数据结构。不必要的配置和部署被避免，以使该解决方案比当前可用或已提出的替代方案更具成本效益。本发明将简化可以被单独控制的群组的部署，并且这可以增加运营商向例如服务提供商提供的灵活性。

附图说明

并入本文并形成说明书一部分的附图示出了各种实施例。

图1示出了根据一些实施例的系统。

图2是示出根据一些实施例的过程的流程图。

图3是示出根据一些实施例的过程的流程图。

图4是示出根据一些实施例的过程的流程图。

图5是根据一个场景的消息流程图。

图6是根据一个场景的消息流程图。

图7是根据一些实施例的管理实体的框图。

图8是根据一些实施例的管理实体的功能框图。

具体实施方式

图1示出了根据一些实施例的系统100。系统100使得终端101(例如，诸如智能电话、传感器、计算机等的无线通信设备)能够与第二终端130(例如，服务器计算机)通信。如图1所示，终端101经由接入网络102附着到核心网络104。接入网络102可以是无线电接入网络(RAN)(例如，UTRAN、E-UTRAN、GERAN、GRAN、WiFi、WiLan等)，并且核心网络104可以是2G、3G、4G、LTE等核心网络。

核心网络104包括网关109，其连接到管理实体(ME)(例如，MME或SGSN)106和分组数据网络110(例如，因特网)。在核心网络104是演进分组核心(EPC)的实施例中，网关109可以包括服务网关(SGW)和分组数据网络(PDN)网关(PGW)，并且管理实体106是MME。在核心网络104是通用分组无线业务(GPRS)核心网的实施例中，管理实体106是服务GPRS支持节点(SGSN)，并且网关109是网关GPRS支持节点(GGSN)。虽然本公开可以使用第四代(4G)和/或第三代(3G)定义的组件来说明各种实施例，但是本公开不限于4G或3G网络，而是也适用于其他网络。

本公开描述了基于APN的群组拥塞控制机制，其中不需要订阅参数更新或协议更新，仅更新ME 106中的基于APN的拥塞控制逻辑。这种基于APN的群组拥塞控制机制利用群组定义APN(GDA)，其是存在于作为由GDA定义的特定群组的成员的每个终端的订阅数据中的特定APN，其中GDA优选地不用于网络中的连接。因此，ME 106可以基于终端的订阅数据中的特定APN的存在来确定终端是否是特定群组的成员。也就是说，如果终端的订阅数据包括GDA，则终端是由特定GDA定义的特定群组的成员。通过使ME 106能够确定终端是否是特定终端群组的成员，ME 106可以执行基于群组的控制，诸如基于群组的拥塞控制。因此，仅需要的部署是订阅数据中APN记录的配置，而无需在其他网络实体中进一步部署。例如，域名系统(DNS)服务器中的部署是不需要的。也就是说，例如，GDA是没有被任意DNS服务器等映射到任意IP地址的APN。为了避免GDA被终端用于连接请求中，网络运营商通常只将GDA添加到网络中，而不添加到终端配置数据中。与现有的基于APN的拥塞控制相比，用以定义用于启动和停止基于APN的群组拥塞控制的适用的触发条件的所需的ME 106配置没有区别。

对于基于APN的群组拥塞控制，以下是可用于确定是否限制终端访问所请求资源的准则的非穷尽列表：1)对于订阅中具有GDA的终端活跃的EPS承载的数量；2)由具有订阅中的群组定义APN的终端使用任意APN进行EPS承载激活的速率；3)当另一个APN不可达时，具有订阅中的群组定义APN的终端受到限制；4)与具有特定被订阅的GDA的设备相关联的MM信令请求的最大速率；5)网络管理中的设置。

图2是根据本公开的一个实施例的流程图200。如图所示，在步骤202中，ME 106接收包括标识终端(例如，终端101)的终端标识符的消息(例如，图5所示的消息502)。根据终端寻求利用的核心网络的类型，如上所述的ME 016可以是MME或SGSN。此外，终端101可以是诸如智能电话、传感器、计算机等的无线通信设备。

在一些实施例中，消息502包括连接请求消息(例如，激活PDP上下文消息或PDN连接请求消息)或由连接请求消息组成，该连接请求消息包括APN。在其中ME是SGSN的一些实施例中，消息502可以是附着请求。

在步骤204，ME 106获取针对由包括在消息502中的终端标识符标识的终端的订阅数据。订阅数据包括一个或多个APN的列表。

在一些实施例中，获取针对终端的订阅数据包括ME 106向订户服务器(SS)108(例如，归属位置寄存器(HLR)或归属订户服务器(HSS))发送请求消息504，订户服务器(SS)108响应于该消息向ME 106发送响应消息506。在一些实施例中，请求消息504是更新位置请求，并且响应消息506是包括“订阅数据”信息元素(IE)的更新位置应答，该“订阅数据”信息元素(IE)包含订阅数据。例如，订阅数据IE可以包含与终端相关联的完整订阅简档，该订阅简档包括APN配置简档，其尤其包括APN的列表和PDN网关的因特网协议(IP)地址，其可以被用于确定默认业务路由，并且订阅数据IE还可以包括指派给终端的IP地址。消息506也可以是例如插入订户数据消息。在其他实施例中，消息502是MAP_UPDATE_GPRS_LOCATION消息。

在其他实施例中，获取针对终端的订阅数据的步骤包括ME 106从本地数据存储系统(参见例如图7的元件706)取回订阅数据。例如，响应于来自终端的附着消息，ME 106可以从SS 108获取订阅数据，然后将订阅数据高速缓存在存储系统706中，使得其可以在稍后的时间被使用(例如，使得可以当ME 106从终端接收到连接请求时被使用)。因此，尽管步骤204被示出为在步骤202之后执行，但这不是要求，因为存在在步骤202之前执行步骤204的实施例。

在步骤206，ME 106使用APN的列表来确定终端是否是特定终端群组的成员。例如，确定可以基于在步骤204中获取的APN的列表是否包括标识特定终端群组的特定GDA。因此，在步骤206中，ME 106可以将先前获取和存储的GDA与APN的列表中包括的每个APN进行比较，并且如果ME 106发现APN的列表包括考虑中的GDA，则将确定终端是终端群组的成员。在这方面，如果与终端相关联的订阅数据包括特定的GDA，则终端是由特定GDA定义的终端群组的成员。因此，当ME 106确定终端是终端群组的成员时，ME 106可以在步骤208处执行某个基于群组的控制(例如，基于群组的拥塞控制)。否则，ME 106在步骤210处执行某个非基于群组的控制。

在一些实施例中，APN的列表包括用作默认APN的第一APN和作为群组定义APN(GDA)的第二APN，其中第二APN不同于第一APN。在一些实施例中，APN的列表包括第一APN，其包括第一网络标识符，并且APN的列表还包括第二APN，其包括第二网络标识符。第一APN还可以包括第一运营商标识符，并且第二APN还可以包括第二运营商标识符。

在一些实施例中，APN的列表包括用于标识接入点和分组数据网络(PDN)中的一项或多项的第一APN，并且APN的列表还包括仅用于标识终端所属的终端群组的第二APN。

图3是根据本公开的另一个实施例的流程图300。在步骤302，ME 106接收标识终端的连接请求消息602(参见图6)(该消息也可以包括APN)。例如，在4G LTE网络中，连接请求消息可以是请求公共数据网络(PDN)连接的消息，并且可以至少包括附着请求、连接请求、与终端相关联的各种信息、以及标识APN的信息。在3G网络中，数据连接请求可以是激活分组数据协议(PDP)上下文。

在步骤304中，ME 106获取针对终端的包含APN的列表的订阅数据。根据网络的类型，ME 106获取订阅数据的方式可以不同。例如，ME 106可以响应于接收到PDN连接请求消息来从HSS获取订阅数据(如图6所示，ME 106可以向SS 108发送请求504，并且作为响应，ME106接收包含订阅数据的响应506)。作为另一示例，ME 106可以响应于接收到消息602来从内部存储器获取订阅数据。

在步骤306，ME 106确定订阅数据中列出的APN中的任意一个是否拥塞。如果是，则ME 106可以在步骤308拒绝终端的连接请求。如果不是，则ME 106可以接受数据连接请求并继续将终端连接到网络。作为示例，在步骤308处的拒绝可以是指示没有资源可用或者对于相关APN存在拥塞的拒绝消息608。此外，拒绝消息还可以包括来自网络的回退定时器的值。

在一些实施例中，ME 106通过评估与APN相关联的参数来确定列出的APN中的任意一个是否拥塞。例如，该参数可以是标识活跃的承载的数量的值，并且对参数的评估可以包括确定参数是否超过阈值，其中如果参数超过阈值，则ME 106确定APN拥塞。

图4是根据本公开的又一个实施例的流程图400。在本实施例中，ME 106拒绝或接受终端的数据连接请求基于一个或多个GDA是否拥塞。例如，ME 106在步骤402接收终端的数据连接请求602。在步骤404中，ME 106获取针对终端的包含APN的列表的订阅数据，该APN的列表包括一个或多个GDA。ME 106在步骤406处确定被包括在订阅数据中的一个或多个GDA中的任意一个是否拥塞。如果一个或多个GDA拥塞，则ME 106可以在步骤408处拒绝该数据连接请求。如果不是，ME 106可以在步骤410处接受该数据连接请求。类似于图3，对该数据连接请求的拒绝可以是拒绝消息，其可以指示APN不可用或拥塞，或者可以包括回退定时器的值。

图5是描绘根据一些实施例的在至少终端101、ME 106和SS 108之间的消息流程的消息图500。如图所示，终端101向ME 106发送请求502。该请求可以包括标识终端的终端标识符。随后，ME 106向SS 108发送包含终端标识符的请求504以尤其获取针对终端的订阅数据，该数据包括一个或多个APN的列表。作为响应，SS 108发送包括所请求的针对终端的订阅数据的响应506。在ME 106接收到订阅数据之后，其使用APN的列表来确定终端是否是终端群组的成员。如果终端是终端群组的成员，则ME 106可以执行群组控制(例如，群组拥塞控制)。虽然图5描绘了在终端101、ME 106和SS 108之间传送的连续消息，但是应当理解，在所描绘的消息502、504、506和508之间可以存在附加消息。

图6是描绘根据一些实施例的在至少终端101、ME 106和SS 108之间的消息流程的消息图600。如图所示，终端101向ME 106发送连接请求602。该连接请求可以包括标识终端的终端标识符、APN信息等。随后，ME 106向SS 108发送包含终端标识符的请求604以尤其获取针对终端的订阅数据，该记录可以包括一个或多个APN的列表。作为响应，SS 108发送包括所请求的针对终端的订阅数据的响应606。在ME 106接收到订阅数据之后，其确定是否接受/拒绝608来自终端101的数据连接请求602。尽管图6描绘了在终端101、ME 106和SS 108之间传送的连续消息，但是应当理解，在所描绘的消息602、604、606和608之间可以存在附加消息。

图7是ME 106的实施例的框图。如图7所示，ME 106可以包括以下各项或由以下各项组成：计算机系统(CS)702，其可以包括一个或多个处理器755(例如，通用微处理器和/或一个或多个电路，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路等)；用于将ME 106连接到网络的网络接口703；以及数据存储系统706，其可以包括一个或多个非易失性存储设备和/或一个或多个易失性存储设备(例如，随机存取存储器(RAM))。在ME 106包括处理器755的实施例中，可以提供计算机程序产品(CPP)733。CPP 733包括或作为存储包括计算机可读指令(CRI)744的计算机程序(CP)743的计算机可读介质(CRM)742。CRM 742是非暂时性计算机可读介质，诸如但不限于磁介质(例如，硬盘)、光学介质(例如，DVD)、固态设备(例如，随机存取存储器(RAM)、闪存)等。在一些实施例中，计算机程序743的CRI 744被配置为使得当由计算机系统702执行时，CRI使得ME 106执行上述步骤(例如，上文参考附图中所示的流程图和消息流图所描绘的步骤)。在其他实施例中，ME 106可以被配置为执行本文所描述的步骤，而不需要计算机程序。也就是说，例如，计算机系统702可以仅由一个或多个ASIC组成。因此，本文描述的实施例的特征可以在硬件和/或软件中实现。

图8是根据一些实施例的ME 106的功能框图。在所示的实施例中，ME 106包括：用于接收包含终端标识符的消息的部件(802)；用于获取包含APN的列表的、针对所标识的终端的订阅数据的部件(804)；用于使用APN的列表以确定终端是否是终端群组的成员的部件(806)；以及用于基于所述确定来执行基于群组的控制或非基于群组的控制中的至少一个的部件(808)。

尽管在本文中描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，它们仅是通过示例而非限制的方式呈现。因此，本公开的宽度和范围不应受任意上述示例性实施例的限制。此外，除非本文另有说明或以其他方式明确地与上下文相抵触，其所有可能变形中的上述元素的任意组合都被涵盖在本公开中。

此外，即使上述和附图中所示的过程被示出为一系列步骤，但是这仅是为了说明的目的。因此，可以设想一些步骤可以被添加、一些步骤可以被省略、步骤的顺序可以被重新布置、并且一些步骤可以被并行地执行。

Claims

1.一种用于使能终端(101)的群组控制的方法(200)，所述方法由管理实体(106)执行，并且所述方法包括：

所述管理实体(106)接收包括标识终端(101)的终端标识符的消息(502、602)；

所述管理实体(106)获取针对所述终端的订阅数据，所述订阅数据包括接入点名称APN的列表；

所述管理实体(106)使用APN的所述列表来确定所述终端是终端的特定群组的成员，

其中

所述方法还包括所述管理实体(106)存储标识终端的所述特定群组的群组标识符，以及

使用APN的所述列表来确定所述终端是终端的所述特定群组的成员的步骤包括：确定APN的所述列表包括与所述群组标识符匹配的APN，

其中匹配的APN是群组定义APN，所述群组定义APN不用于向所述终端提供任何连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其中APN的所述列表包括被用作默认APN的第一APN和作为群组定义APN的第二APN，其中所述第二APN不同于所述第一APN。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中

APN的所述列表包括第一APN，所述第一APN包括第一网络标识符，并且

APN的所述列表还包括第二APN，所述第二APN包括第二网络标识符。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一APN还包括第一运营商标识符，并且所述第二APN包括第二运营商标识符。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中

APN的所述列表包括第一APN，所述第一APN用于标识接入点和分组数据网中的一项或多项，并且

APN的所述列表还包括第二APN，所述第二APN仅用于标识所述终端所属的终端群组。

6.根据权利要求1所述的方法，其中

所述消息是包括APN的连接请求消息，并且

所述方法还包括：所述管理实体(106)确定与所述群组标识符相关联的拥塞参数超过拥塞阈值；以及所述管理实体(106)响应于所述连接请求消息并且作为确定与所述群组标识符相关联的所述拥塞参数超过所述拥塞阈值的结果，向所述终端发送连接拒绝消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述连接拒绝消息向所述终端指示网络资源不可用于提供所请求的连接。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述连接拒绝消息向所述终端指示所述终端在重新发送所述连接请求之前应当等待的时间的量。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述拥塞参数标识以下之一：1)对于作为由所述群组标识符标识的所述群组的成员的终端活跃的演进分组系统EPS承载的数量；以及2)EPS承载激活的速率。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中获取所述订阅数据包括：从订户服务器获取所述订阅数据。

11.根据权利要求10所述的方法，其中从所述订阅服务器获取所述订阅数据包括：向所述订阅服务器发送消息，以及接收响应于所述消息的、包括APN的列表的响应消息。

12.一种由管理实体(106)执行的方法(300)，所述方法包括：

所述管理实体(106)接收包括标识终端(101)的终端标识符的连接请求(602)；

所述管理实体(106)获取针对所述终端的订阅数据，所述订阅数据包括两个或更多接入点名称APN的集合；

所述管理实体(106)确定在APN的所述集合中所包括的所述APN中的任一个是否拥塞；以及

作为确定在APN的所述集合中所包括的所述APN中的任一个拥塞的结果，所述管理实体拒绝所述连接请求，

其中APN的所述集合由群组定义APN即GDA组成。

13.一种管理实体(106)，被配置为执行根据上述权利要求中的任一项所述的方法。

14.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有包括计算机可读指令(744)的计算机程序(743)，所述计算机可读指令(744)当由管理实体(106)执行时使所述管理实体(106)能够执行根据权利要求1至12中的任一项所述的方法。