CN109863768B - 核心网络控制实体池的可变长度的标识符 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于操作在无线通信网络中提供的网络实体的方法和对应的网络实体、以及一种用于操作核心网络控制实体的方法以及对应的核心网络控制实体。此外，提供一种包括所述网络实体和所述核心网络控制实体的系统，以及提供一种包括程序代码的计算机程序和包括所述计算机程序的载体。一种用于操作在无线通信网络中提供的网络实体(100)的方法，所述方法包括：‑接收包括移动实体(10，12)的临时标识符(30)的消息，其中，所述临时标识符用于临时标识所述移动实体，其中，所述临时标识符包括可变长度的标识符(35)，所述标识符(35)用于标识当所述移动实体连接到所述网络时控制所述移动实体的核心网络控制实体(200a‑c)，‑确定在所述临时标识符中存在的长度指示符(34)，所述长度指示符指示所述临时标识符(30)中的所述标识符(35)的长度，‑基于所述长度指示符(34)来确定所述临时标识符中的所述标识符(35)，以及基于所述标识符(35)来确定所述核心网络控制实体，‑向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息。

Description

核心网络控制实体池的可变长度的标识符

技术领域

本申请涉及一种用于操作在无线通信网络中提供的网络实体的方法和对应的网络实体。此外，提供一种用于操作核心网络控制实体的方法和对应的核心网络控制实体。此外，提供一种包括所述网络实体和所述核心网络控制实体的系统，以及提供一种包括程序代码的计算机程序和包括所述计算机程序的载体。

背景技术

在核心网络控制实体池的当前实现中，池的所有成员由指示符标识，对于特定类型的相同池的所有成员，该指示符具有相同的比特长度。此外，在大多数目前使用的池实现中(在国家级别部署的特定类型的池数量非常少)，节点标识符在国家级别也必须唯一。

在MME(移动性管理实体)池实现中使用的指示符具有8比特的固定长度，并且它表示MME码，与32比特长的TMSI(临时移动用户标识)字段分离，它们共同形成SAE(系统架构演进)-TMSI(S-TMSI)，这是GUTI(全局唯一临时ID)的一部分，而对于SGSN(服务GPRS支持节点)和MSC(移动交换中心)池，特殊节点标识字段(节点资源标识符NRI)是TMSI字段的一部分，并且根据当前标准，对于作为相同池的一部分的所有核心网络控制实体具有固定长度，并且在没有注册移动用户的主要业务干扰的情况下，在正常池操作期间不能被改变。NRI将在池内具有唯一值(或者甚至在以下情况下，在网络内具有唯一值：部署的池不足或者运营商不希望冒险在非相邻池中重用NRI)。SGSN和MSC-Server中的TMSI长度是32比特长(如在3GPP TS 23.003中指定)。

电信网络正在演进和发展；地理冗余、在所有核心网络控制实体上均匀分布业务、快速网络扩展过程、新特性的上市时间缩短以及网络容量扩展是现代移动通信网络中的一些主要方面，而与我们是谈论4G LTE(长期演进)网络(MME作为核心网络控制实体)、2G或3GPS(分组交换)网络(SGSN作为核心网络控制实体)还是2G或3G CS网络(MSC-S作为核心网络控制实体)，还是任何未来通信网络无关。通过以下各项提供所有这些方面的共同答案：在核心网络中使用的汇集(pooling)机制、以及部署所有类型的核心网络控制实体(例如MME、SGSN和MSC-S)池。

当前3GPP标准限制了核心网络池的扩展和灵活性能力，用于帮助无线电网络控制实体将UE(用户设备)业务路由到适当核心网络控制实体的节点标识符被限制为单一和固定长度(可以使用8比特来标识池的MME成员)，或者即使当可能具有不同的比特长度，也只能针对特定类型的所有池部署(对于SGSN和MSC池)使用一种长度。改变标识符的长度通常是一个复杂并且有风险的过程，可能意味着完全删除整个网络中的池定义、在没有业务影响的情况下不能执行的活动。

因为用于LTE的S-TMSI结构包括用于MME码的8比特固定长度(相当于在SGSN和MSC-S池中使用的NRI)，所以限制不如2G或3G那样关键，因为它仍然允许32比特TMSI字段-两者的组合允许LTE在网络中具有更高容量和潜在数量的MME节点，并且达到针对两个字段的任何限制的风险更低(与2G或3G相比)。

另一方面，针对SGSN或MSC-S P(初步)-TMSI或TMSI使用与LTE类似的逻辑，8比特的固定长度NRI将明显限制节点的容量或者限制可以在网络中部署的节点数量：一般而言，当针对NRI的长度提供的比特数量增加时，用于TMSI的可用比特数量减少。这也意味着如果NRI的长度很大，则针对一个NRI值会将更少的用户存储在受访位置寄存器(VLR)中，以及如果NRI的长度很短，则针对一个NRI值会在池中定位更少的VLR。

即使3GPP TS 23.236提出在非相邻池中重用NRI的可能性，但已知的实现已表明这是不希望的实践，因为具有以下风险：对于在共享相同NRI编号的两个池之间移动的用户，无线电网络部分不能识别这是池中的新用户(新用户意味着它来自另一个池中的另一个核心网络控制实体)，以及根据针对无线电网络中的注册过程定义的核心网络控制实体容量因子，用户应该被分配到新池的核心网络控制实体，并且随后获得与选定核心网络控制实体相关的新NRI。该行为在新池的核心网络控制实体成员之间产生不平衡，因为没有考虑由池的每个成员提供的容量。

为了避免多个UE在同一池内具有相同的NRI和TMSI，还建议运营商保持在一个网络中部署少量池，并且将针对相同类型的所有池在网络级别唯一地分配NRI。此外，由于NRI具有固定长度的事实，可以在一个网络中汇集的特定类型的节点的最大数量被限制为NRI的选定比特长度。

需要使用额外节点来扩展池或者增加节点的容量(当已使用所有NRI时)可能导致重大问题：为了能够进一步扩展池，NRI长度需要被扩展，新的和当前的NRI需要被分配，用于所有用户的TMSI重新分配以及池中的用户重新分配必须被重新排序。在当前实现中，在没有重大业务干扰的情况下不能完成这种动作：池必须被重新定义，节点获得具有不同长度的新NRI，无线电控制器中的分配表改变，并且更糟糕的是，业务干扰(例如MO(移动发起)事务故障)增加对HLR(归属位置寄存器)的信令负载，大规模用户重新分配增加寻呼故障和全局寻呼尝试数量，并且所有UE将需要接收新的TMSI。

随着刀片特定的架构的引入和核心网络控制实体的虚拟化，上面列出的问题将变得更加明显，并且可能出现额外限制—例如由于需要基于当前业务需求来在运行中适配云网络架构，因此必须在任何时刻在池中添加或移除NFV(网络功能虚拟化)的额外容量而没有任何业务干扰。

此外，当使用核心网络控制实体池时，这些实体可能具有不同的容量。因为对于池的所有成员而言NRI长度固定，所以与由于固定长度而具有更低容量的核心网络控制实体相比，具有高容量的核心网络控制实体具有相同数量的可用TMSI。因此，具有高容量的核心网络控制实体不能分配比具有低容量的核心网络控制实体更多的TMSI，即使它具有这样做的容量也是如此。

发明内容

因此，需要克服上述缺点并且提供以下可能性：以有效并且更灵活的方式扩展核心网络控制实体池，而不干扰由池处理的当前业务。

独立权利要求的特性满足这种需要。在从属权利要求中描述进一步方面。

根据第一方面，提供一种用于在无线通信网络中操作网络实体的方法。所述网络实体接收包括移动实体的临时标识符的消息，其中，所述临时标识符用于临时标识所述移动实体。所述临时标识符包括可变长度的标识符，所述标识符用于标识当所述移动实体连接到所述网络时控制所述移动实体的核心网络控制实体。此外，确定在所述临时标识符中存在的长度指示符，其中，所述长度指示符指示所述临时标识符中的所述标识符的长度。此外，基于所述长度指示符来确定所述临时标识符中的所述标识符，以及基于所述标识符来确定所述核心网络控制实体。此外，向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息。

此外，提供对应的网络实体，其包括存储器和至少一个处理器，其中，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，其中，所述实体可操作以执行在上面提及并且在下面更详细地解释的步骤。能够是无线电网络控制实体的所述网络实体能够处理可变长度的标识符。所述网络实体接收具有所述临时标识符的所述消息，包含在所述临时标识符中的所述标识符的长度不固定，而是能够根据具体情况而变化。所述网络实体使用所述长度指示符来确定所述标识符的长度，以及基于所述长度指示符，能够确定所述临时标识符中的(所述核心网络控制实体的)所述标识符。因此，能够使用可变长度的标识符。

此外，提供一种用于操作在核心网络控制实体池中的核心网络控制实体的方法，其中，所述池被配置为控制移动实体。所述核心网络控制实体包括可变长度的多个不同标识符，其中，每个标识符用于标识所述核心网络控制实体。根据一个步骤，由所述核心网络控制实体检测尚未被所述池中的一个所述核心网络控制实体控制的新的移动实体。此外，针对所述移动实体，从所述多个标识符中选择用于标识所述核心网络控制实体的标识符。此外，确定所选择的标识符的长度，以及生成指示所选择的标识符的长度的长度指示符。此外，针对所述移动实体，生成用于临时标识所述移动实体的临时标识符。生成所述临时标识符，以使得所述长度指示符和所述标识符是所述临时标识符的一部分。此外，将所生成的临时标识符分配给所述新的移动实体。

此外，提供在所述核心网络控制实体池中的对应的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体包括存储器和至少一个处理器，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，其中，所述实体可操作以执行在上面提及并在下面更详细地讨论的所述核心网络控制实体的步骤。

所述核心网络控制实体存储或至少能够访问具有不同长度的标识符，以使得所述核心网络控制实体的第一标识符具有定义的长度，而所述核心网络控制实体的另一个标识符具有不同于所述定义的长度的另一个长度。所述核心网络控制实体生成长度指示符，所述长度指示符包括在所述临时标识符中。如上所述，接收所述临时标识符的任何节点使用所述长度指示符以便确定所述标识符的长度，以及基于该长度，能够在所述临时标识符中的比特序列中提取所述标识符。

所述核心网络控制实体此外可以包括用于检测新的移动实体的模块。此外，可以提供用于从可变长度的所述多个不同标识符中选择标识符的模块。所述核心网络控制实体此外可以包括用于确定所述标识符的长度的模块；以及用于生成指示所述标识符的长度的长度指示符的模块。此外，提供用于生成所述临时标识符的模块，生成所述临时标识符以使得所述长度指示符和所述标识符是所述临时标识符的一部分，以及提供将所生成的临时标识符分配给新检测到的移动实体的模块。

就接收包括所述临时标识符的所述消息的实体而言，该实体能够包括用于接收具有所述临时标识符的所述消息的模块。此外，能够提供用于确定在所述临时标识符中存在的所述长度指示符的模块。所述实体此外能够包括用于确定所述临时标识符中的所述标识符的模块；以及用于向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息的模块。

此外，提供一种系统，其包括所述无线网络的所述网络实体以及包括如上所述的核心网络控制实体。

此外，提供一种计算机程序，其包括将要由所述网络实体或所述核心网络控制实体的至少一个处理器执行的程序代码，其中，所述程序代码的执行使得所述至少一个处理器执行在上面提及或者在下面更详细地解释的方法。

此外，提供一种载体，其包括所述计算机程序，其中，所述载体是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一个。所述载体能够包括任何可记录型介质，例如硬盘、记忆棒、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、DVD等。

要理解，在上面提及的特性以及还要在下面解释的特性不仅能够在指示的相应组合中使用，而且还在其它组合中使用或者单独使用而不偏离本发明的范围。除非另外明确提及，否则上述方面和实施例的特性可以在其它实施例中彼此组合。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中，本申请的上述和额外特性和效果将变得显而易见，在附图中相同的参考标号指相同的元件，这些附图是：

图1示出其中由核心网络控制器池控制网络中的移动实体的系统的示例架构图，其中，核心网络控制器能够使用标识核心网络控制实体并具有可变长度的标识符；

图2示出包括可变长度的核心网络控制实体标识符的临时标识符的示意性示例结构；

图3示出如何使用可变长度的标识符以及它们如何分布在临时标识符中的示意性示例；

图4示出其中临时标识符被同一池内的核心网络控制实体分配给不同的移动实体的系统的示意性示例架构图；

图5示出其中业务被分配给池中的不同核心网络控制实体的系统的示意性示例架构图，其中，用于标识核心网络控制实体的标识符能够具有不同的长度；

图6示出由接收包括临时标识符的消息的网络实体执行的方法的示例流程图，所述临时标识符包括可变长度的核心网络控制实体标识符；

图7示出当其中标识符的长度不固定的临时标识符被分配给新的移动实体时由核心网络控制实体执行的方法的示例流程图；

图8示出接收包括具有可变长度的标识符的临时标识符的消息的网络实体的示例示意性表示；

图9示出如图8中所示的网络实体的另一个示例示意性表示；

图10示出生成包括具有可变长度的核心网络控制实体标识符的临时标识符的核心网络控制实体的示例示意性表示；

图11示出图10中所示的核心网络控制实体的另一个示例示意性表示。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。要理解，以下对实施例的描述不应被视为具有限制意义。本发明的范围不受以下描述的实施例或附图的限制，这些实施例和附图仅是说明性的。

附图被视为示意性表示，并且附图中示出的元件不一定按比例示出。相反，表示各种元件以使得它们的功能和一般用途对于本领域的技术人员而言变得显而易见。在附图中示出并且在以下描述的物理或功能单元的功能块、设备、组件之间的任何连接或耦合还可以通过间接连接或耦合来实现。可以通过有线或无线连接来建立组件之间的耦合。功能块可以以硬件、软件、固件、或它们的组合来实现。

下面描述的理念提出一种新的机制，该机制将允许核心网络控制实体池的扩展超出由预分配的标识符长度施加的限制，而不需要重新配置整个核心网络控制实体池及其周围节点并且没有业务干扰。

为了允许上述机制，改变了如何在临时标识符结构内标识核心网络节点的方式，并且核心和无线电网络控制实体用于在临时标识符内取回核心网络节点标识符的逻辑适合于新的临时标识符结构和内容。在下文中，在以下使用表达“临时标识符”或TMSI来描述在核心网络控制实体与移动实体之间用于通信的标识，而不是使用IMSI，以保护使用移动实体的用户的标识，而与它是2G、3G、LTE还是其它类型的网络这一事实无关。

本申请提出一种用于池的核心网络控制实体的新的灵活寻址方案。提出使用现有TMSI容器，以及使用新的方式来重新划分其内容。例如在图2中，针对临时标识符使用总共32比特，但是不同长度也是可能的，这些长度利用如所提出的类似的灵活寻址方案。引入“NRI长度”字段或长度指示符(例如3比特长)，其允许灵活定义NRI长度，并且因此还间接允许灵活定义其中存储移动标识符部分(TMSI字段)的移动比特段的长度。该方法允许使用不同长度的标识符来寻址一个核心网络控制实体，因此支持核心网络节点池中的扩展和灵活性能力。备选地，可以由两个字段“NRI长度”和“NRI值”来标识核心网络实体。因此，NRI值不再必须是唯一的(例如NRI值＝5可以与3到7之间的任何NRI长度相组合，并且因此可以通过NRI值＝5与5个可能NRI长度(3比特、4比特、5比特、6比特或7比特)中的任何一个的组合来标识5个节点)。另一方面，如果最大NRI长度＝7，则NRI值＝121可以在NRI长度为7的情况下仅被分配一次，因为121已经是7比特长。使用上述方法，可以扩展池，而不需要重新配置整个池的寻址，这支持寻址刀片特定的架构和虚拟化的核心网络控制器。此外，使用由所提出的寻址方案支持的灵活NRI/TMSI长度分配机制，TMSI字段地址空间(低与高)能够适合于需要。

图1示出以下情况：其中当移动实体10和12经由无线电网络控制实体100a或100b连接到网络时，核心网络控制实体(200a、200b和200c)池20负责控制移动实体10和12。在蜂窝网络中，每个移动实体需要不时地向网络报告其位置。当移动实体位于由核心网络控制实体池服务的特定区域中时，使用临时移动用户标识TMSI来执行移动实体10或12与核心网络控制实体池之间的通信。使用TMSI代替IMSI(国际移动用户标识)来保护用户以免被标识，因为TMSI仅在该区域中具有本地意义，并且当移动实体离开由核心网络控制实体池20控制的区域时被改变。

在下面，将更详细地讨论临时标识符的新结构，其中新结构包含用于标识核心网络控制实体的可变长度的标识符。因为用于核心网络控制实体的标识符的长度不固定，所以在临时标识符中存在长度指示符，该长度指示符指示核心网络控制实体的实际标识符有多长。结合图2中示出的示例更详细地讨论临时标识符的新结构。临时标识符(30)包括以下特定段：

-标识符比特长度段32：例如3比特，使用用于标识核心网络控制实体的长度指示符34来指定NRI长度。为了方便起见，但不是强制性的，NRI长度指示符34将从临时标识符(3)的比特23开始并且使用比特21-23，其中比特23包含LSB(最低有效位)，并且随后比特21包含新字段的MSB(最高有效位)，

-标识符(NRI)比特段31：可变长度段，根据由NRI长度比特段32中的长度指示符34定义的长度，例如为0-7比特；

-移动比特段(TMSI段)33a和33b：可变长度段，例如19-24比特长，具体取决于标识符比特长度段32的长度并且包括用于移动标识符部分36a、36b(TMSI)的比特。

-可选CS/PS标识符—例如2比特长，用于帮助无线电控制器标识TMSI是属于CS(电路交换)还是PS(分组交换)域；以及1比特，用于在VLR重新启动之后(当VLR数据丢失时)，防止相同的TMSI被分配给两个不同用户。

如上所述，该标识符比特段31具有可变长度，因为标识核心网络控制实体池中的节点的标识符可能占用全部7比特或者仅占用更少比特。如将结合图3讨论的，段31中未用于节点标识符的剩余比特可以用于使用更长或更短的移动标识符部分(TMSI字段)。因此，可以将未由标识符比特段31占用的比特值用于移动标识符部分36a、b。

图2示出临时标识符中的不同字段的示例长度和位置。能够改为使用不同的长度和位置(与图2中示出的长度和位置相比)，同时仍然使用所提出的灵活寻址方案的原理。

图3示出不同长度的标识符(例如NRI)的3个示例。在图3中示出的第一示例行中，假设标识符NRI具有值15。其长度为4比特在长度段32中指示，在可用于标识符本身的7比特中，3比特(14、15和16)不用于(NRI)标识符并且因此可以用于移动标识符部分36a、b。在第二示例行中，标识符仅占用2比特，以使得剩余5比特(14至18)可以用于移动标识符部分36a、b，这临时且唯一地标识由核心网络控制实体池控制的无线网络的区域中的移动实体。在图3的最后一个示例行中，标识符占据全部7比特，以使得标识符(NRI)的任何比特(可能用于移动标识符部分36a、b)都不可用。

如下面将结合图4和5解释的，同一池内的核心网络控制实体能够使用不同长度的标识符(NRI)。但是，针对单一物理核心网络控制实体使用多个标识符的能力保持不变。当前申请的一个重要方面涉及以下事实：使用新结构，标识符不需要在网络或池内具有相同长度。能够在相同核心网络控制实体和同一网络或池中混合不同长度的标识符。这一事实实现以下主要优势：

-能够扩展核心网络控制实体池，而不需要重新设计到目前为止使用的(NRI)标识符以及在池中或者甚至在整个网络中使用的NRI长度；

-能够执行池容量增加或减小的变化而没有问题并且没有任何重大业务干扰，因为不需要完整或大规模的用户重新分配；

-新结构更适合于基于云的解决方案，其中能够随时在池中添加或移除执行核心网络控制实体的功能的NFV(网络功能虚拟化)，而不需要任何主要网络规划或夜间维护活动；

-能够根据节点本地寄存器容量，将标识符分配给节点。

-能够将相同但具有不同长度值的(NRI)标识符值分配给多个实体，这是因为长度值与(NRI)标识符的组合保持唯一的事实。

如结合图4中示出的示例讨论的，核心网络控制实体201至203将向每个移动实体分配临时标识符30，如图2中所示，临时标识符30具有上面讨论的结构或可比较的结构。无线电网络控制(RNC)实体100a、100b使用无线电网络控制实体100a和100b已知的容量因子，完成用于新移动实体(10、11、12或13)注册的初始核心网络控制实体(201至203)选择。图4中示出的RNC特定表指示核心网络控制实体203(MSC3)具有最高容量(CF)，而核心网络控制实体201(MSC1)具有比实体202和203低的容量。每个核心网络控制实体能够支持多个标识符，核心网络控制实体将选择其预分配的标识符(NRI)之一，以及基于标识符及其长度，将针对新用户生成新的未分配TMSI，将所有相关信息映射在可用比特中以及将它们作为新临时标识符30发送到移动实体。在示出的示例中，控制实体201已针对移动实体10选择具有4比特长度的标识符，而同一控制实体201针对移动实体11选择具有6比特长度的标识符，核心网络控制实体202针对移动实体12选择具有7比特长度的标识符，以及核心网络控制实体203针对移动实体13选择具有2比特长度的标识符。

在图4中，无线电网络控制实体100a和100b中继来自试图在核心网络控制器池中注册的新用户的新注册请求。无线电控制器可以基于循环算法来分配注册，该循环算法考虑无线电控制器的业务分配表中的已定义容量因子。在注册过程期间，如果成功执行所有预备步骤，则核心网络控制实体启动上述用于临时标识符30的分配过程。

核心网络控制实体可以使用基于上述方法的算法：算法的范围是创建临时标识符，该临时标识符除了NRI信息之外，还包括有关所使用的NRI的长度的信息。当组装新的完整临时标识符时，核心网络控制器使用建立的分配过程将其发送到移动实体。

结合图5，将更详细地讨论其它网络节点如何处理临时标识符(30)的新格式的示例。

当无线电网络控制实体(例如图5中的实体100a或100b)、或者任何其它网络节点(作为池的一部分或者与池互通的核心网络控制实体—不一定与汇集的网络控制器具有相同类型)接收包括临时标识符(30)信息的新消息，该节点应解码在临时标识符中包括的信息。为此，节点可以执行一种算法，该算法将允许它执行以下步骤：

-读取长度指示符34，即在3比特中提及的NRI长度信息；

-选择适当数量的比特(基于长度指示符34)并找出标识核心网络控制节点的正确标识符(例如NRI)；

-基于标识符并且优选地基于长度指示符，标识包含用户的注册数据的正确核心网络控制实体；

-根据上面的信息，路由所接收的消息(多个)。

如在当前系统中，在接收消息的节点(例如图5中的RNC 100a和100b)中定义的业务分配表将在算法标识的标识符(NRI和有关其长度的信息)与拥有该NRI的核心网络控制实体之间创建必要的链接。该方法允许不同长度的NRI能够属于同一核心网络控制实体，这尤其允许在核心网络控制实体级别容易地扩展容量。

应用于图5中示出的示例，这意味着无线电网络控制实体100a从移动实体10接收消息，其中该消息包括具有4比特长度的标识符。无线电网络控制实体将确定长度指示符34(4比特长度)，以及使用该长度指示符，它将确定标识符NRI(值14)，然后将所接收的消息转发到所确定的标识符14所属的核心网络控制实体201。同一无线电网络控制实体100a从移动实体11接收包括具有6比特长度的标识符的消息。使用上述过程，将标识核心网络控制实体202(标识符值＝54)，以及将消息转发到该实体。以相同的方式，无线电网络控制实体100b将从移动实体12接收包括具有7比特长度的标识符的消息，以及从移动实体13接收包括具有2比特长度的标识符的消息。使用对应的长度指示符，将确定对应的标识符NRI，以及将所接收的消息分别转发到核心网络控制实体202和203。无线电网络控制实体可以基于以下各项，标识要将消息转发到的核心网络控制实体：a)从消息中确定的标识符的值(图2中的NRI，35)，或者b)长度指示符(图2中的34)与从该消息中确定的标识符的值(图2中的NRI，35)的组合。后一种方法(b)提供的优势是：与单独使用标识符值(图2中的35)时相比，能够使用长度指示符(图2中的34)与标识符值(图2中的35)的组合来寻址更多的核心网络控制实体。选项a)限制能够在池中部署的实体总数，以使得以下示例主要涉及选项(b)。

如上面已经提及的，使用所提出的方法，不需要改变业务分配表的结构：该方法提出长度指示符始终占用临时标识符30中的相同比特，以及NRI计算算法知道哪些是需要读取以便确定标识符NRI的长度的比特。

图6在示例中概述了由接收包括具有上面讨论的结构的临时标识符30的消息的节点(例如图5的节点100a、b)执行的步骤。该方法在步骤S60中开始，以及在步骤S61中，节点(例如，如图4或5中示出的无线电网络控制实体100a或100b)接收具有临时标识符的消息。在步骤S62中，确定长度指示符，以及使用该信息，接收节点能够确定唯一标识核心网络控制实体的标识符35。当标识了核心网络控制实体时，能够在步骤S64中向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息。该方法在步骤S65中结束。

图7在示例中概述了由分配具有新格式的临时标识符30的核心网络控制实体执行的步骤。在步骤S70中，该方法开始，以及在步骤S71中，由池的核心网络控制实体之一检测新的移动实体。在步骤S72中，选择核心网络控制实体的标识符NRI，以及在步骤S73中，确定所选择的标识符的长度。基于该信息，节点能够确定多少比特可用于被用于唯一标识移动实体的移动标识符部分36a、b。基于该信息，在步骤S74中生成包括长度指示符34、标识符35和移动标识符部分36a、b的临时标识符。最后但并非最不重要的是，在步骤S75中，将所生成的临时标识符30分配给移动实体。该方法在步骤S76中结束。移动标识符部分36a、b中的所确定的移动标识符对于由核心网络控制实体服务的移动实体能够是唯一的，或者对于核心网络控制实体的标识符35能够是唯一的(因此允许针对不同的核心网络控制实体标识符值35，重用移动标识符部分36a、b中的相同移动标识符，这导致能够由核心网络控制实体支持的更高数量的移动实体)。

图8示出能够执行图6的上述步骤的实体100的示意性示例架构图。实体100可以是无线电网络控制实体，或者如上所述，是与核心网络控制实体池关联的核心网络控制实体。实体100包括接口110，提供接口110以向其它实体发送用户数据或控制消息，以及从其它实体接收用户数据或控制消息。该接口特别有资格接收包括上述临时标识符30的消息，以及当确定了目的地节点时发送或转发所接收的消息，如图6中所述。实体100此外包括负责实体100的操作的处理器120。处理器120包括一个或多个处理单元，以及能够执行存储在存储器130上的指令，其中存储器可以包括只读存储器、随机存取存储器、大容量存储装置、硬盘等。存储器此外可以包括合适的程序代码，所述程序代码将要由处理单元120执行以便实现其中涉及实体100的上述功能(例如针对图6的步骤)。因为实体100可以被实现为虚拟网络功能，所以可能并非图6的所有步骤都由同一物理实体执行。

图9示出实体600的另一示例，实体600类似于图8的实体100并被配置为处理具有临时标识符的消息，该临时标识符包括可变长度的核心网络控制实体标识符。该实体600包括用于接收具有临时标识符的消息的模块610。此外，提供用于确定在临时标识符中包含的长度指示符的模块620。提供用于使用长度指示符来确定标识符的模块630。模块640可以启动将所接收的消息发送(或转发)到所标识的核心网络控制实体。

图10示出被配置为执行在图7中提及的步骤的核心网络控制实体200的示意性示例图。实体200包括接口210，实体200可以经由接口210与其它实体(例如图4和5中示出的移动实体10至13或无线电网络控制实体100a、100b)通信。提供负责核心网络控制实体200的操作的处理器220。处理器220可以包括一个或多个处理单元，以及能够执行存储在存储器230上的指令。存储器可以包括只读存储器、随机存取存储器、大容量存储装置、硬盘等，并且能够包括合适的程序代码，所述程序代码将要由处理器220执行以便实现其中涉及核心网络控制实体200的上述功能(例如针对图7的步骤)。因为实体200可以被实现为虚拟网络功能，所以可能并非图6的所有步骤都由同一物理实体执行。

图11示出被配置为确定新的临时标识符的核心网络控制实体400的另一示例。实体400包括用于检测尚未由核心网络控制实体处理的新的移动实体的模块410。提供用于选择具有特定长度并能够用以标识核心网络控制实体的标识符中的一个标识符的模块420。提供用于确定所选择的标识符的长度的模块430。提供用于生成长度指示符34的模块440，以及基于该信息，模块450能够生成包括长度指示符34以及包括标识符35本身和移动标识符部分36a、b的临时标识符。提供用于将所生成的临时标识符分配给新检测的移动实体的模块460。

从上面的讨论中可以得出某些一般结论：

就接收具有临时标识符的消息的网络实体100而言，优选地将长度指示符编码在临时标识符30中的一组预定义比特中，其中长度指示符34通过从所述一组预定义比特中读取长度指示符来确定。在上述示例中，使用比特21至23，但是应该理解，可以使用任何其它比特数量。

长度指示符34能够被编码在位于临时标识符的预定义位置处的三个连续比特(例如比特21至23)中。

在临时标识符中由标识符占用的比特数量基于长度指示符34来确定。

如上面结合图2讨论的，临时标识符30包括标识符比特段31，其包括由标识符35占用的最大数量的比特。临时标识符30此外包括移动比特段33a和33b，其包括用于唯一标识移动实体的移动标识符部分36a、b。当确定标识符35短于标识符段31时，标识符比特段31的未被标识符35覆盖的剩余比特被视为属于移动标识符部分36a、b。

因此，移动标识符部分36a、b能够使用移动比特段33a、33b中的比特值和标识符比特段31的剩余比特来确定。这在上面结合图3进行了讨论。

核心网络控制实体基于标识符和长度指示符来识别。

就核心网络控制实体200而言，临时标识符30具有预定义的总长度，其中生成所生成的临时标识符，以使得长度指示符被编码在临时标识符30中的一组预定义比特中。

可以生成所生成的临时标识符30，以使得长度指示符34被编码在位于临时标识符的预定义位置处的三个连续比特中。

能够生成临时标识符30，以使得临时标识符包括：标识符比特长度段32，其定义由标识符35占用的比特数量；以及移动段33a、b，其包括用于唯一标识移动实体的移动标识符部分36a、b。确定标识符比特段31中被标识符占用的比特长度，并考虑所确定的由标识符35占用的比特长度来生成移动标识符部分36a、b。

生成移动标识符部分36，以使得标识符比特段31的未被标识符35占用的剩余比特用于生成移动标识符部分36a、b。

临时标识符能够是TMSI。

此外，能够生成临时标识符30，以使得标识符比特段31包括7比特。

使用新机制，能够扩展核心网络控制实体池，而没有由固定的NRI长度施加的任何限制。

此外，基于当前标准，使用2比特NRI没有任何意义—最有可能的是，具有3个节点的池在其被部署之后很快需要额外节点。提出的机制消除这种限制：2比特长的NRI现在能够用于非常大容量的节点，而3、4或更多比特长的NRI能够容易地分配给同一池的其它成员。

能够随时扩展池，能够将新节点和新NRI添加到网络，而不需要重新配置已经部署的池，或者可选地，仅执行从现有池成员到向池中添加的新节点的有限用户重新分配。

对于移动实体，所提出的解决方案不需要对标准进行任何改变。对于移动实体，新结构完全透明，UE将继续存储和使用32比特长的TMSI(它在此时也是如此)。

提出一种新方法，其允许灵活分配核心网络标识符并且易于扩展(无风险)核心网络控制实体池或核心网络控制实体的移动网络。

临时标识符的新结构允许与以下操作相关的更大灵活性：从容量和成员数量两者角度，扩展池的核心网络控制实体数量。能够完成扩展而没有任何业务干扰，并且不需要重新设计用于核心网络控制器的NRI长度。

该方法还符合引入核心网络虚拟化所预期的变化，其中预期：

-具有相对较小容量的大量虚拟机将需要与大容量传统核心网络控制器共存一段时间，以及

-基于网络业务需求，能够在包括一个或多个核心网络控制器池的网络中几乎实时地添加或移除虚拟机。

Claims (29)

1.一种用于操作在无线通信网络中提供的网络实体(100)的方法，所述方法包括：

-接收包括移动实体(10，12)的临时标识符(30)的消息，其中，所述临时标识符用于临时标识所述移动实体，其中，所述临时标识符包括可变长度的标识符(35)，所述标识符(35)用于标识当所述移动实体连接到所述网络时控制所述移动实体的核心网络控制实体(200a-200c)，

-确定在所述临时标识符中存在的长度指示符(34)，所述长度指示符指示所述临时标识符(30)中的所述标识符(35)的长度，

-基于所述长度指示符(34)来确定所述临时标识符中的所述标识符(35)，以及基于所述标识符(35)来确定所述核心网络控制实体，

-向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述长度指示符(34)被编码在所述临时标识符中的一组预定义比特中，其中，所述长度指示符通过从所述一组预定义比特中读取所述长度指示符来确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述长度指示符被编码在位于所述临时标识符的预定义比特位置处的3个连续比特中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述临时标识符中由所述标识符占用的比特数量基于所述长度指示符来确定。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述临时标识符包括标识符比特段(31)和移动比特段(33a，33b)，所述标识符比特段(31)包括由所述标识符(35)占用的最大数量的比特，所述移动比特段(33a，33b)包括用于唯一标识所述移动实体的移动标识符部分(36a，36b)，其中，当确定所述标识符(35)短于所述标识符比特段(31)时，所述标识符比特段(31)的未被所述标识符(35)覆盖的剩余比特被视为属于所述移动标识符部分(36a，36b)。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述移动标识符部分(36a，36b)使用所述移动比特段(33a，33b)中的比特值和所述标识符比特段(31)的所述剩余比特来确定。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述核心网络控制实体(200a-200c)基于所述标识符(35)和所述长度指示符(34)来识别。

8.一种用于操作在核心网络控制实体(200a-200c)池中的核心网络控制实体(200)的方法，其中，所述池被配置为控制移动实体，其中，所述核心网络控制实体(200)包括可变长度的多个不同标识符，其中，每个标识符用于标识所述核心网络控制实体(200)，所述方法包括：

-检测尚未被所述池中的一个所述核心网络控制实体控制的新的移动实体(10)，

-针对所述移动实体，从所述多个标识符中选择用于标识所述核心网络控制实体的标识符(35)，

-确定所选择的标识符(35)的长度，

-生成指示所选择的标识符(35)的长度的长度指示符(34)，

-针对所述移动实体，生成用于临时标识所述移动实体的临时标识符(30)，其中，生成所述临时标识符(30)，以使得所述长度指示符(34)和所述标识符(35)是所述临时标识符(30)的一部分，

-将所生成的临时标识符(30)分配给所述新的移动实体。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述临时标识符(30)具有预定义的总长度，其中，生成所生成的临时标识符，以使得所述长度指示符被编码在所述临时标识符中的一组预定义比特中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，生成所生成的临时标识符，以使得所述长度指示符被编码在位于所述临时标识符的预定义比特位置处的3个连续比特中。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，生成所述临时标识符，以使得所述临时标识符包括标识符比特长度段(32)和移动比特段(33a，33b)，所述标识符比特长度段(32)定义被所述标识符(35)占用的比特数量，所述移动比特段(33a，33b)包括用于唯一标识所述移动实体的移动标识符部分(36a，36b)，其中，确定标识符比特段(31)中被所述标识符(35)占用的比特长度，并考虑所确定的由所述标识符(35)占用的比特长度来生成所述移动标识符部分(36a，36b)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述移动标识符部分(36a，36b)，以使得所述标识符比特段(31)的未被所述标识符(35)占用的剩余比特用于生成所述移动标识符部分(36a，36b)。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述临时标识符(30)是临时移动用户标识。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，生成所述临时标识符(30)，以使得所述标识符比特段(31)包括7个比特。

15.一种无线通信网络的网络实体(100)，所述网络实体包括存储器(130)和至少一个处理器(120)，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，其中，所述网络实体(100)可操作以：

-接收包括移动实体(10，12)的临时标识符(30)的消息，其中，所述临时标识符用于临时标识所述移动实体，其中，所述临时标识符包括可变长度的标识符(35)，所述标识符(35)用于标识当所述移动实体连接到所述网络时控制所述移动实体的核心网络控制实体(200a-200c)，

-确定在所述临时标识符中存在的长度指示符(34)，所述长度指示符指示所述临时标识符(30)中的所述标识符(35)的长度，

-基于所述长度指示符(34)来确定所述临时标识符中的所述标识符(35)，以及基于所述标识符(35)来确定所述核心网络控制实体，

-向所确定的核心网络控制实体发送所接收的消息。

16.根据权利要求15所述的网络实体，其中，所述网络实体可操作以：将所述长度指示符编码在所述临时标识符中的一组预定义比特中，以及通过从所述一组预定义比特中读取所述长度指示符来确定所述长度指示符。

17.根据权利要求15所述的网络实体，其中，所述网络实体可操作以：将所述长度指示符编码在位于所述临时标识符的预定义比特位置处的3个连续比特中。

18.根据权利要求15所述的网络实体，其中，所述网络实体可操作以：基于所述长度指示符，确定在所述临时标识符中被所述标识符占用的比特数量。

19.根据权利要求18所述的网络实体，其中，所述临时标识符包括标识符比特段(31)和移动比特段(33a，33b)，所述标识符比特段(31)包括由所述标识符(35)占用的最大数量的比特，所述移动比特段(33a，33b)包括用于唯一标识所述移动实体的移动标识符部分(36a，36b)，其中，所述网络实体可操作以：确定所述标识符(35)短于所述标识符比特段(31)，以及将所述标识符比特段(31)的未被所述标识符(35)覆盖的剩余比特视为属于所述移动标识符部分(36a，36b)。

20.根据权利要求19所述的网络实体，其中，所述网络实体可操作以：使用所述移动比特段(33a，33b)中的比特值和所述标识符比特段(31)的所述剩余比特来确定所述移动标识符部分(36a，36b)。

21.根据权利要求19所述的网络实体，其中，所述网络实体可操作以：基于所述标识符(35)和所述长度指示符(34)来识别所述核心网络控制实体(200a-200c)。

22.一种在核心网络控制实体(200a-200c)池中提供的核心网络控制实体(200)，其中，所述池被配置为控制移动实体，其中，所述核心网络控制实体(200)包括可变长度的多个不同标识符，其中，每个标识符用于标识所述核心网络控制实体(200)，所述核心网络控制实体(200)包括存储器(230)和至少一个处理器(220)，所述存储器包含能够由所述至少一个处理器执行的指令，其中，所述实体(100)可操作以：

-检测尚未被所述池中的一个所述核心网络控制实体控制的新的移动实体(10)，

-针对所述移动实体，从所述多个标识符中选择用于标识所述核心网络控制实体的标识符(35)，

-确定所选择的标识符(35)的长度，

-生成指示所选择的标识符(35)的长度的长度指示符(34)，

-针对所述移动实体，生成用于临时标识所述移动实体的临时标识符(30)，其中，生成所述临时标识符(30)，以使得所述长度指示符(34)和所述标识符(35)是所述临时标识符(30)的一部分，

-将所生成的临时标识符(30)分配给所述新的移动实体。

23.根据权利要求22所述的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体可操作以：生成所生成的临时标识符，以使得所述长度指示符被编码在具有预定义的总长度的所述临时标识符中的一组预定义比特中。

24.根据权利要求23所述的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体可操作以：生成所生成的临时标识符，以使得所述长度指示符被编码在位于所述临时标识符的预定义比特位置处的3个连续比特中。

25.根据权利要求22所述的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体可操作以：生成所述临时标识符，以使得所述临时标识符包括标识符比特长度段(32)和移动比特段(33a，33b)，所述标识符比特长度段(32)定义被所述标识符(35)占用的比特数量，所述移动比特段(33a，33b)包括用于唯一标识所述移动实体的移动标识符部分(36a，36b)，所述核心网络控制实体被配置为：确定标识符比特段(31)中被所述标识符(35)占用的比特长度，并考虑所确定的由所述标识符(35)占用的比特长度来生成所述移动标识符部分(36a，36b)。

26.根据权利要求25所述的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体可操作以：生成所述移动标识符部分(36a，36b)，以使得所述标识符比特段(31)的未被所述标识符(35)占用的剩余比特用于生成所述移动标识符部分(36a，36b)。

27.根据权利要求25所述的核心网络控制实体，其中，所述核心网络控制实体可操作以：生成所述临时标识符(30)，以使得所述标识符比特段(31)包括7个比特。

28.一种无线通信网络的系统，所述系统包括根据权利要求15至21中任一项所述的无线通信 网络的网络实体以及根据权利要求22至27中任一项所述的核心网络控制实体。

29.一种计算机可读存储介质，存储有将要由网络实体(100)或核心网络控制实体(200)的至少一个处理器(120，220)执行的程序代码，其中，所述程序代码的执行使得所述至少一个处理器执行根据权利要求1至7或8至14中任一项所述的方法。

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