WO2011060663A1 - 一种实现负荷重分配的方法及移动交换中心 - Google Patents

一种实现负荷重分配的方法及移动交换中心 Download PDF

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WO2011060663A1
WO2011060663A1 PCT/CN2010/076842 CN2010076842W WO2011060663A1 WO 2011060663 A1 WO2011060663 A1 WO 2011060663A1 CN 2010076842 W CN2010076842 W CN 2010076842W WO 2011060663 A1 WO2011060663 A1 WO 2011060663A1
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msc
user equipment
paging
user
load
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PCT/CN2010/076842
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胡帅来
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/08—Load balancing or load distribution
    • H04W28/088—Load balancing or load distribution among core entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W68/00—User notification, e.g. alerting and paging, for incoming communication, change of service or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/14—Backbone network devices

Definitions

  • the present invention relates to a Mobile Switching Center (MSC) pool (POOL) technology in the field of communications, and in particular, to a method for implementing load redistribution and a mobile switching center.
  • MSC Mobile Switching Center
  • POOL Mobile Switching Center
  • the network operator needs to migrate the load of an MSC node in the MSC POOL to other MSC nodes in the MSC POOL, thereby carrying heavy load. distribution.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • CS Circuit Switch
  • Step 1 The operator initiates the load redistribution process for an MSC node by using the Operations and Maintenance (0&O) command, and enters the first phase;
  • Step 2 In the first phase, when the user equipment (User Equipment, UE) attaches the location or the International Mobile Subscriber Identity (IMSI) is attached, the MSC receives the location update (Location Update) or the attach request sent by the UE. ( Attach Request), the UE will be assigned a Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) containing a Null-Network Resource Identifier (Null-RI), Null-RI, and respond.
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • Non-broadcast location area identifier ( Non-broadc) AST Location Area Identity, Non-broadcast LAI); Step 3: After receiving the non-broadcast location area identifier, the UE will immediately perform location update using the previously allocated TMSI. Since the TMSI contains Null-NRI, it is not connected. Incoming Node Selection Function (Non Access Stratum (NAS) Node Selection Function, SF) The entity module will route the user to a new MSC node; Step 4: The first phase will last for two periodic location update cycles , thus ensuring that most users have completed at least one location update, for the first phase because the business continues to maintain The UE that does not perform location update will process in the subsequent second phase.
  • NAS Non Access Stratum
  • SF Service Selection Function
  • Step 5 In the second phase, the MSC will process the UEs in the service in turn, initiate the TMSI redistribution process, and allocate the Null-RI for the UE.
  • TMSI and non-broadcast location area identifier Step 6: After receiving the non-broadcast location area identifier, the UE will immediately perform location update using the allocated TMSI after ending the current service. Since the TMSI contains Null-NRI, NNSF The entity module will route the user to a new MSC node.
  • the main disadvantage of the above process is that the first phase lasts too long.
  • the duration of the periodic location update period can be configured by the operator, it is usually between 30 minutes and 90 minutes.
  • the time-consuming process of load redistribution processing may damage the timeliness of maintenance. .
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a method for realizing load redistribution and a mobile switching center, thereby optimizing a load redistribution process and realizing rapid load redistribution.
  • the present invention discloses a method for implementing fast load redistribution, including: when an MSC node in a mobile switching center (MSC) pool needs load redistribution, the MSC node according to a set paging rate The user equipment in the access user location register of the MSC node is sequentially subjected to paging processing, and the temporary mobile subscriber identification number (TMSI) including the null network resource identifier (NULL-NRI) is allocated to the user equipment returning the paging response.
  • MSC mobile switching center
  • the method further includes: in the load redistribution process of the MSC node, if the MSC node receives a location update or attach request initiated by the user equipment to the MSC node, the MSC node is the user equipment
  • the TMSI containing the Null-NRI and the non-broadcast location area identifier are assigned.
  • the access user location register of the MSC node includes whether each user equipment is overloaded Re-allocated identification information, wherein the identification information of whether the overload re-allocation is performed is
  • the MSC node is set in the process of the user equipment initiating a location update or an attach request; before the step of the MSC node performing paging processing on each user equipment in the access user location register, the method further includes: the MSC The node determines whether the user equipment performs overload re-allocation according to whether the overload information is re-allocated, and performs paging processing only on the user equipment that has not been overloaded.
  • the set paging rate is calculated according to the following formula:
  • V page C*(N sms +N mt )/3600
  • V page is the "dumb paging"rate
  • C is the user capacity of the MSC station
  • N sms is the number of times the user short message is called when busy
  • N mt is the number of times the user calls the called party when busy
  • “Dumb paging” means that the MSC node wakes up the user by active paging and performs load redistribution.
  • the MSC node allocates a TMSI containing the Null-RI and a non-broadcast location area i or an identifier to the user equipment that returns the paging response through the TMSI reallocation message.
  • the present invention also discloses a mobile switching center (MSC) that implements load redistribution
  • the MSC includes a load redistribution processing module and a sending module: the load redistribution processing module is configured to: when the MSC When the MSC in the MSC pool needs load redistribution, according to the set paging rate, the user equipment in the access user location register of the MSC is sequentially subjected to paging processing, and the paging response returned by the user equipment is received, and The information of the user equipment that returns the paging response is sent to the sending module.
  • MSC mobile switching center
  • the sending module is configured to: receive information about the user equipment that returns the paging response sent by the load re-allocation processing module, and allocate the information to the user equipment.
  • TMSI Temporary Mobile Subscriber Identity
  • NULL-NRI non-broadcast location area identifier containing a null network resource identifier
  • the load redistribution processing module is further configured to: receive, during a load redistribution process of the MSC, a location update or attach request initiated by the user equipment to the MSC, and send information about the user equipment that initiates the location update or attach request Sending to the sending module; the sending module is further configured to: receive an originating location sent by the load distribution processing module The new or attached information of the requested user equipment is added, and the user equipment that initiates the location update or attach request is assigned a TMSI including a Null-RI and a non-broadcast location area identifier.
  • the load redistribution processing module is further configured to: set, during the location update or attach request initiated by the user equipment, identifier information for whether to perform overload reassignment for each user equipment in the access user location register; Before performing the paging processing on each user equipment, the load redistribution processing module determines whether the user equipment performs overload re-allocation according to whether the overload information is re-allocated, and only the user equipment that has not been overloaded by overload Perform paging processing.
  • the set paging rate is calculated according to the following formula:
  • V page C*(N sms +N mt )/3600
  • V page is the "dumb paging"rate
  • C is the user capacity of the MSC station
  • N sms is the number of times the user short message is called when busy
  • N mt is the number of times the user calls the called when busy
  • “dumb paging” It means that the MSC wakes up the user through active paging and performs load redistribution.
  • the transmitting module is configured to allocate a TMSI and a non-broadcast location area containing Null-NRI for the user equipment returning the paging response by re-allocating the message through the TMSI.
  • the technical solution of the present invention can wake up the user by active paging on the basis of the 3GPP TS 23.236 protocol, and cooperate with the processing mechanism of the first stage in the existing load redistribution process, thereby effectively shortening the time consumed by the load redistribution and realizing the fast load. Distribution increases the efficiency of network operations.
  • FIG. 1 is a system structural diagram of a "dumb paging" fast load redistribution function according to the present invention
  • FIG. 2 is a system flowchart of a "dumb paging" fast load redistribution according to the present invention.
  • the main idea of the present invention is that, based on the 3GPP TS 23.236 protocol, the MSC can pass Active paging (hereinafter referred to as "dumb paging" for distinguishing pages from called users during normal business processes) wakes up users and performs load redistribution.
  • the processing mechanism of the first phase in the existing load redistribution process can also be matched, thereby effectively reducing the time consumed by load redistribution.
  • a system for implementing fast load redistribution includes a mobile terminal 101, a wireless access network node 102, an N SF module 103, a mobile switching center 104, and a network management system 105. among them:
  • the mobile terminal 101 is configured to: access the mobile switching center through the radio access network node; the radio access network node 102 is configured to: connect to the mobile switching center, and simultaneously exchange with multiple mobiles when the MSC POOL is deployed Central connection
  • the NNSF module 103 is configured to: when the mobile terminal accesses the network through the radio access network node, is responsible for selecting a service mobile switching center according to the principle of load balancing;
  • the mobile switching center (MSC) 104 is configured to: control the mobile terminal through the radio access network node, and provide the mobile communication service to the mobile terminal together with the radio access network; specifically, the MSC may include a load redistribution processing module and a sending module:
  • the load redistribution processing module is configured to: when a certain MSC node needs load redistribution (that is, when receiving the "dumb paging" fast load reassignment command initiated by the network management system 105), according to the set paging rate (the seek The paging rate is set by the operator, and the user equipment in the Visitor Location Register (VLR) of the MSC node sequentially performs paging processing, and receives the paging response returned by the user equipment, and returns the paging.
  • VLR Visitor Location Register
  • the information of the responding user equipment is sent to the sending module.
  • the load redistribution processing module may be further configured to: receive a location update or attach request initiated by the user equipment to the MSC node, and initiate a location update or attach request to the user equipment.
  • the information is sent to the sending module; the sending module is set to: Receive load redistribution Processing module returns a paging response transmitted from the user Information of the device, information of the user equipment that initiates the location update, and information of the user equipment that attached the request, and assigns the temporary mobile subscriber identification number (TMSI) and the non-empty network resource identifier (Null-RI) to the user equipment.
  • TMSI temporary mobile subscriber identification number
  • Null-RI non-empty network resource identifier
  • the sending module is configured to allocate a TMSI and a non-broadcast location area identifier including a Null-NRI for the user equipment that returns the paging response by using a TMSI reassignment message; in a preferred embodiment, the sending module It is further configured to: after allocating the TMSI and the non-broadcast location area identifier including the Null-NRI for the user equipment that initiates the location update or the attach request, notifying the load redistribution processing module that the allocation operation has been completed, and at this time, the load redistribution processing The module knows that the load redistribution has been completed according to the received notification, and then identifies the user equipment in the VLR as having been overloaded (for example, the user equipment may be marked as "completed load reassignment" status), The identification information of whether the user equipment performs overload re-allocation only in this negative The load distribution process (including the first phase and the second phase) is effective; thus, when the load
  • the network management system 105 is configured to: mainly for connecting with one or more mobile switching centers, operating and maintaining the mobile switching center, and initiating a "dumb paging" fast load reassignment command to the mobile switching center, and from the mobile switching center Obtain the progress of the load redistribution and the execution result information.
  • Step 201 The operator initiates a "dumb paging" fast load redistribution to an MSC node through the network management system, Dumb paging "Fast paging re-allocation includes "dumb paging" rate, where the operator gives a "dumb paging" rate (ie, a set paging rate) based on network capabilities and current load, and the MSC enters a heavy load.
  • the first stage of distribution Specifically, the operator may use the operation and maintenance (0&M) command to initiate a "dumb paging" fast load redistribution for an MSC node, wherein the operator needs to select an appropriate "dumb paging" rate to reduce the other
  • the impact of network elements for example, in the end-office traffic model, calls and short messages account for the largest amount of traffic, so you can refer to the sum of the two traffic volumes, and based on current traffic and busy hour traffic.
  • the difference between the quantities to select the "dumb paging" rate, the specific calculation formula is as in formula (1):
  • V page C * (N sms + N mt ) / 3600 (seconds) Equation ( 1 ) where V page is the "dumb paging"rate; C is the user capacity of the MSC office;
  • Step 202 The MSC sequentially performs paging processing on the user equipment in the VLR according to the “dumb paging” rate specified by the operator (that is, sequentially sends paging requests to all user equipments in the VLR).
  • the MSC sequentially processes the user equipment.
  • the user equipment that has been overloaded with load for example, the user equipment marked as "re-loaded with completed load" is skipped, so that no overloading has been performed.
  • the user equipment performs the repetitive processing.
  • the user equipment that has undergone the load re-allocation refers to: Before the MSC performs the paging processing, the location update or attach request has been initiated to the MSC, and the MSC has been allocated to include the Null-RI. User equipment for TMSI and non-broadcast location area identification.
  • Step 203 when the MSC receives After the paging response returned by the mobile terminal, the MSC allocates the TMSI and the non-broadcast location area identifier including the Null-NRI to the mobile terminal, and the MSC marks the mobile terminal in the VLR as the "completed load reassignment"state; In this step, the MSC may allocate the TMSI and the non-broadcast location area identifier including the Null-NRI to the mobile terminal through the TMSI reassignment message.
  • Step 204 After receiving the non-broadcast location area identifier, the mobile terminal performs the location update immediately by using the newly allocated TMSI. However, since the TMSI includes the Null-RI, the NSF module routes the user to a new MSC. Node, proceed to step 207;
  • Step 205 In 202, 203, and during operation, if another mobile terminal initiates a Location Update or an Attach Request to the MSC, the MSC allocates the mobile terminal according to the requirements of the 3GPP TS 23.236 protocol. a TMSI containing a Null-NRI, and carrying non-broadcast LAI information in the response message, and marking the mobile terminal in the VLR as "completed load reassignment" state; Step 206, moving After receiving the non-broadcast location area identifier, the terminal immediately performs location update using the newly allocated TMSI. Since the TMSI contains the Null-NRI, the NSF module routes the user to a new MSC node.
  • Step 207 When the MSC After completing the "dumb paging" processing for all users in the VLR, the second stage will be entered.
  • the MSC will process the users in the service in turn, initiate the TMSI redistribution process, and allocate the TMSI and non-broadcast including the Null-NRI to the UE.
  • Location area identifier when the service is completed, the terminal will immediately update the location using the newly assigned TMSI. It is routed to the new MSC node;
  • Step 208 After completing the second phase, the MSC returns a load re-allocation completion message to the network management system.
  • the technical solution of the present invention has the following advantages:
  • the technical solution of the present invention can effectively shorten the duration of the first phase in the load redistribution process, thereby meeting the needs of a specific scenario with high time requirements, and improving Maintainability of network operations.
  • the duration of the first phase in the load redistribution process defined by the existing 3GPP protocol will take two durations of the periodic location update, which is usually 2*1 hours, and after adopting the technical solution of the present invention, the first phase duration may be Refer to Table 1, and, It can be seen from Table 1 that when the number of users is 1 million, the duration of the first phase is inversely proportional to the speed of the "dumb paging" set by the operator; Table 1 shows the speed of the heavy load redistribution of the dumb paging.
  • the TMSI redistribution is triggered because the user will actively perform location update or attach request, and the MSC will not repeat the processing for such users, so the first phase will take less time than the theoretical calculation.
  • the technical solution of the present invention adopts the method of “dumb paging” to wake up the user, and can implement the load redistribution of the designated user (IMSI or Mobile Station International Subscriber Directory Number (MSI SDN)) by the operator. There is no need to passively wait for user location updates or attachments to perform load redistribution operations.
  • IMSI Mobile Station International Subscriber Directory Number
  • MSI SDN Mobile Station International Subscriber Directory Number
  • the MSC sequentially processes the user in the VLR according to the specified paging speed, and the user performs location update or attach request. At this time, the user data in the VLR is not deleted immediately. For users who have already performed load redistribution, there is no need to perform a second load redistribution process.
  • a program to instruct the associated hardware such as a read-only memory, a magnetic disk, or an optical disk.
  • all or part of the steps of the above embodiments may also be implemented using one or more integrated circuits.
  • each module/unit in the above embodiment may be implemented in the form of hardware or in the form of a software function module. The invention is not limited to any specific form of combination of hardware and software.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种实现负荷重分配的方法，该方法包括：当移动交换中心（MSC）池中的一MSC节点需要负荷重分配时，该MSC节点根据设定的寻呼速率，对该MSC节点的访问用户位置寄存器中的用户设备依次进行寻呼处理，并为返回寻呼响应的用户设备分配包含有Null-NRI的TMSI和非广播位置区域标识，从而实现所述MSC节点的负荷重分配。本发明还公开了一种实现负荷重分配的MSC，其包括负荷重分配处理模块和发送模块。本发明在3GPPTS23.236协议基础上，通过主动寻呼唤醒用户，并配合现有负荷重分配过程中第一阶段的处理机制，可以有效缩短负荷重分配所消耗的时间，提高了网络运行的效率。

Description

一种实现负荷重分配的方法及移动交换中心
技术领域 本发明涉及通讯领域中移动交换中心 （ Mobile Switching Center, MSC ) 池（ POOL )技术， 特别涉及一种实现负荷重分配的方法及移动交换中心。
背景技术
在 MSC POOL组网中，在某些场景下，比如防止过负荷以及设备升级等 , 网络运营商需要将 MSC POOL内某个 MSC节点的负荷迁移到 MSC POOL 中其他 MSC 节点上， 从而进行负荷重分配。 在负荷重分配过程中， 为了达 到尽可能减少对终端用户和其他网元实体的影响的目的， 第三代合作伙伴计 划 ( 3rd Generation Partnership Project, 3GPP ) 协议针对电路交换 （Circuit Switch, CS )域定义了 "两个阶段" 的实现机制， 具体流程如下： 步骤 1 : 运营商使用操作维护 （Operations and Maintenance, 0&M )命 令发起对某个 MSC节点的负荷重分配过程， 进入第一阶段； 步骤 2: 第一阶段中， 用户设备（User Equipment, UE ) 在进行位置更 新或者国际移动用户识别码（ International Mobile Subscriber Identity, IMSI ) 附着时， MSC 收到 UE发送的位置更新 （Location Update ) 或者附着请求 ( Attach Request )时，将会为 UE分配一个包含空网络资源标识（ Null-Network Resource Identifier， Null- RI ) 即 Null- RI 的临时移动用户识别号码 ( Temporary Mobile Subscriber Identity , TMSI ) ， 并在应答消息中携带非广 播位置区域标识 ( Non-broadcast Location Area Identity, Non-broadcast LAI )； 步骤 3: UE在收到非广播位置区域标识后， 会使用此前分配的 TMSI立 即进行位置更新， 由于该 TMSI中包含的是 Null-NRI, 因此非接入层节点选 择功能 （ Non Access Stratum (NAS) Node Selection Function, 丽 SF ) 实体模 块会将用户路由到一个新的 MSC节点； 步骤 4: 第一阶段将会持续两个周期性位置更新周期的时间， 从而保证 绝大部分用户至少完成了一次位置更新， 对于在第一阶段由于业务持续保持 而没有进行位置更新的 UE, 将在后续的第二阶段进行处理； 步骤 5:第二阶段中， MSC将依次对业务保持的 UE进行处理，发起 TMSI 重分配过程， 为 UE分配包含 Null- RI的 TMSI和非广播位置区域标识； 步骤 6: UE在结束当前业务后， 由于收到非广播位置区域标识， 会使用 分配的 TMSI立即进行位置更新，由于 TMSI中包含的是 Null-NRI,因此 NNSF 实体模块会将该用户路由到一个新的 MSC节点。
上述流程的主要缺点是第一阶段持续时间过长。 虽然周期性位置更新周 期的时长可以由运营商配置， 但通常为 30分钟到 90分钟之间。 在某些特殊 的应用场景下， 例如， 在移动交换中心需要紧急维护时， 硬件 /软件升级以及 在退出服务前发起负荷重分配流程， 负荷重分配处理的耗时过长可能损害维 护的及时性。
发明内容 本发明所要解决的技术问题是， 提供一种实现负荷重分配的方法及移动 交换中心， 从而优化负荷重分配过程， 实现快速负荷重分配。 为了解决上述问题， 本发明公开了一种实现快速负荷重分配的方法， 包 括： 当移动交换中心（MSC )池中的一 MSC节点需要负荷重分配时，该 MSC 节点根据设定的寻呼速率， 对该 MSC 节点的访问用户位置寄存器中的用户 设备依次进行寻呼处理， 并为返回寻呼响应的用户设备分配包含有空网络资 源标识（ Null-NRI ) 的临时移动用户识别号码（ TMSI )和非广播位置区域标 识， 从而实现所述 MSC节点的负荷重分配。 所述的方法还包括： 所述 MSC节点的负荷重分配过程中， 若所述 MSC节点接收到某一用户 设备对该 MSC节点发起的位置更新或者附着请求时， 所述 MSC节点为该用 户设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI以及非广播位置区域标识。 所述 MSC节点的访问用户位置寄存器包括各用户设备是否进行过负荷 重分配的标识信息， 其中， 所述是否进行过负荷重分配的标识信息是所述
MSC节点在用户设备发起位置更新或者附着请求的过程中设置的； 所述 MSC节点对所述访问用户位置寄存器中的各用户设备进行寻呼处 理的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 MSC节点根据所述是否进行过负荷 重分配的标识信息， 判断用户设备是否进行过负荷重分配， 并仅对未进行过 负荷重分配的用户设备进行寻呼处理。 所述设定的寻呼速率是按照如下公式计算得到的：
Vpage=C*(Nsms+Nmt)/3600
其中， Vpage 为 "哑寻呼" 速率； C为 MSC局的用户容量； Nsms为忙时用户短消息被叫的次数； Nmt为忙时用户呼叫被叫的次数；
"哑寻呼" 指 MSC节点通过主动寻呼唤醒用户， 进行负荷重分配。 所述 MSC节点通过 TMSI重分配消息，为返回寻呼响应的用户设备分配 包含有 Null- RI的 TMSI和非广播位置区 i或标识。 为了解决上述问题， 本发明还公开了一种实现负荷重分配的移动交换中 心 ( MSC ) , 该 MSC包括负荷重分配处理模块和发送模块： 所述负荷重分配处理模块设置为： 当所述 MSC为 MSC池中需要负荷重 分配的 MSC时， 根据设定的寻呼速率， 对该 MSC的访问用户位置寄存器中 的用户设备依次进行寻呼处理， 以及接收用户设备返回的寻呼响应， 并将返 回寻呼响应的用户设备的信息发送给所述发送模块； 所述发送模块设置为： 接收所述负荷重分配处理模块发送的返回寻呼响 应的用户设备的信息， 并为所述用户设备分配包含有空网络资源标识 ( Null-NRI ) 的临时移动用户识别号码 （TMSI )和非广播位置区域标识。 所述负荷重分配处理模块还设置为： 在所述 MSC的负荷重分配过程中， 接收用户设备对该 MSC发起的位置更新或者附着请求， 并将发起位置更新 或者附着请求的用户设备的信息发送给所述发送模块； 所述发送模块还设置为： 接收所述荷重分配处理模块发送的发起位置更 新或者附着请求的用户设备的信息， 并为发起位置更新或者附着请求的用户 设备分配包含有 Null- RI的 TMSI以及非广播位置区域标识。 所述负荷重分配处理模块还设置为： 在用户设备发起的位置更新或者附着请求过程中， 为所述访问用户位置 寄存器中各用户设备设置是否进行过负荷重分配的标识信息； 以及 当所述负荷重分配处理模块对各用户设备进行寻呼处理之前， 根据所述 是否进行过负荷重分配的标识信息， 判断用户设备是否进行过负荷重分配， 并仅对未进行过负荷重分配的用户设备进行寻呼处理。 所述设定的寻呼速率是按照如下公式计算得到的：
Vpage=C*(Nsms+Nmt)/3600
其中， Vpage 为 "哑寻呼" 速率； C为 MSC局的用户容量； Nsms为忙时用户短消息被叫的次数； Nmt为忙时用户呼叫被叫的次数； "哑寻呼" 指 MSC通过主动寻呼唤醒用户， 进行负荷重分配。
所述发送模块是设置为通过 TMSI重分配消息， 为返回寻呼响应的用户 设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区。
本发明技术方案在 3GPP TS 23.236协议基础上，通过主动寻呼唤醒用户， 并配合现有负荷重分配过程中第一阶段的处理机制， 可以有效缩短负荷重分 配所消耗的时间， 实现快速负荷重分配， 提高了网络运行的效率。
附图概述 图 1为本发明实现 "哑寻呼" 快速负荷重分配功能的系统结构图； 图 2为本发明实现 "哑寻呼" 快速负荷重分配的系统流程图。
本发明的较佳实施方式
本发明的主要构思是， 在 3GPP TS 23.236协议基础上， MSC可以通过 主动寻呼（后文称为 "哑寻呼" ， 用于与正常业务过程中对被叫用户寻呼的 区别） 唤醒用户， 进行负荷重分配。 在该负荷重分配过程中， 还可以配合现 有负荷重分配过程中第一阶段的处理机制， 有效缩短负荷重分配所消耗的时 间。
下面结合附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步详细说明。 一种实现快速负荷重分配的系统， 如图 1所示， 包括移动终端 101、 无 线接入网节点 102, N SF模块 103、 移动交换中心 104以及网管系统 105。 其中：
移动终端 101设置为： 通过无线接入网节点接入到移动交换中心； 无线接入网节点 102设置为： 与移动交换中心相连接， 并在 MSC POOL 组网时， 可以同时与多个移动交换中心连接；
NNSF模块 103设置为： 主要在移动终端通过无线接入网节点接入网络 时， 负责按照负荷均衡的原则为其选择一个服务的移动交换中心；
移动交换中心（MSC ) 104设置为： 通过无线接入网节点控制移动终端， 并和无线接入网共同向移动终端提供移动通讯服务； 具体地， MSC可以包括负荷重分配处理模块和发送模块： 负荷重分配处理模块设置为： 在某个 MSC节点需要负荷重分配时 （即 收到网管系统 105发起的 "哑寻呼" 快速负荷重分配命令时） ， 根据设定的 寻呼速率 （该寻呼速率由运营商设定） ， 对该 MSC 节点的访问用户位置寄 存器（ Visitor Location Register, VLR ) 中的用户设备依次进行寻呼处理， 以 及接收用户设备返回的寻呼响应， 并将返回寻呼响应的用户设备的信息发送 给发送模块； 同时， 负荷重分配处理模块还可以设置为： 接收用户设备对该 MSC节 点发起的位置更新或者附着请求， 并将发起位置更新或者附着请求的用户设 备的信息发送给发送模块； 发送模块设置为： 接收负荷重分配处理模块发送的返回寻呼响应的用户 设备的信息、 以及发起位置更新的用户设备的信息和附着请求的用户设备的 信息， 并为这些用户设备分配包含有空网络资源标识 （Null- RI ) 的临时移 动用户识别号码（TMSI )和非广播位置区域标识， 其中， 发送模块是设置为 通过 TMSI重分配消息， 为返回寻呼响应的用户设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区域标识； 在优选的实施例中， 发送模块还设置为： 在为发起位置更新或者附着请 求的用户设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区域标识后，会通 知负荷重分配处理模块分配操作已完成， 此时， 负荷重分配处理模块根据所 接收的通知，知道已完成了负荷重分配， 于是将 VLR中该用户设备标识为已 进行过负荷重分配 （例如， 可以将该用户设备标记为 "已完成负荷重分配" 状态） ， 其中， 用户设备是否进行过负荷重分配的标识信息只在本次负荷重 分配过程 （包括第一阶段和第二阶段） 中有效； 这样， 当负荷重分配处理模 块在对 MSC节点的 VLR中的用户设备依次进行寻呼处理的过程中 , 若进一 步判断 VLR中各用户设备是否已进行过负荷重分配 (例如，判断用户设备是 否标记为 "已完成负荷重分配" 状态） ， 则负荷重分配处理模块可以只为没 有进行过负荷重分配 （例如， 用户设备标记为 "未完成负荷重分配" 状态或 者没有任何标记的） 的用户设备发送寻呼消息， 这样可以避免对已进行过重 分配的用户设备进行重复处理。 网管系统 105设置为： 主要用于与一个或多个移动交换中心连接， 对移 动交换中心进行操作和维护， 以及向移动交换中心发起 "哑寻呼" 快速负荷 重分配命令， 并从移动交换中心获取负荷重分配的进展和执行结果信息。
下面详细介绍上述系统实现快速负荷重分配的过程， 如图 2所示， 包括 如下步骤： 步骤 201、 运营商通过网管系统发起对某个 MSC节点的 "哑寻呼" 快速 负荷重分配， 该 "哑寻呼" 快速负荷重分配中包括 "哑寻呼" 速率， 其中， 运营商根据网络能力和当前负荷，给出 "哑寻呼"速率（即设定的寻呼速率）， MSC进入负荷重分配的第一阶段； 具体地， 运营商可以使用操作维护 （0&M )命令发起对某个 MSC节点 的 "哑寻呼" 快速负荷重分配， 其中， 运营商需要选择合适的 "哑寻呼" 速 率， 以减小对其他网元的沖击， 例如， 在端局话务模型中， 呼叫和短消息占 的话务量最大， 因此可参考两者话务量之和， 并根据当前的话务量和忙时话 务量的差值来选择 "哑寻呼" 速率， 具体计算公式如公式（1 ) ：
Vpage=C*(Nsms+Nmt)/3600 (秒） 公式（ 1 ) 其中， Vpage 为 "哑寻呼" 速率； C为 MSC局的用户容量；
Nsms为忙时用户短消息被叫的次数； Nmt为忙时用户呼叫被叫的次数。 若短消息被叫次数约 2.5次 /忙时， 呼叫被叫次数约为 0.75次 /忙时， 对 于 100万局 （即用户容量为 100万）按照上述公式计算， 每秒可以发起的寻 呼为（ 1000000*3.25 ) /3600=902次， 对于 200万局每秒可以发起的寻呼约为 1800次。 步骤 202、 MSC根据运营商指定的 "哑寻呼" 速率， 对 VLR中用户设 备依次进行寻呼处理 （即向 VLR中所有用户设备依次发送寻呼请求） ； 该步骤中， MSC对用户设备依次进行寻呼处理的过程中， 跳过已进行过 负荷重分配的用户设备（例如， 被标记为 "已完成负荷重分配" 状态的用户 设备） ， 这样就不会为已进行过负荷重分配的用户设备进行重复处理了， 其 中， 已进行过负荷重分配的用户设备是指： 在 MSC进行寻呼处理之前， 已 向 MSC发起过位置更新或者附着请求，并且 MSC已分配过包含有 Null- RI 的 TMSI和非广播位置区域标识的用户设备。 具体操作过程参见步骤 205的 操作， 其中， 用户设备是否进行过负荷重分配的标识信息只在本次负荷重分 配过程（包括第一阶段和第二阶段） 中有效； 步骤 203、 当 MSC收到移动终端返回的寻呼响应后， MSC会为该移动 终端分配包含有 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区域标识， 并且， MSC将 VLR中该移动终端标记为 "已完成负荷重分配" 状态； 该步骤中， MSC 可以通过 TMSI 重分配消息为移动终端分配包含有 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区域标识。 步骤 204、移动终端收到非广播位置区域标识后， 会使用新分配的 TMSI 立即进行位置更新， 但由于 TMSI中包含的是 Null- RI , 因此， NSF模块 会将该用户路由到一个新的 MSC节点， 进入步骤 207;
步骤 205、 在 202、 203和操作过程中， 若其他移动终端向 MSC发起位 置更新（ Location Update )或者附着请求（ Attach Request ) 时， MSC将按照 3 GPP TS 23.236协议的要求，为该移动终端分配一个包含 Null-NRI的 TMSI, 并在应答消息中携带非广播位置区域标识（ Non-broadcast LAI )信息， 同时， 将 VLR中该移动终端标记为 "已完成负荷重分配" 状态； 步骤 206、 移动终端收到非广播位置区域标识后， 使用新分配的 TMSI 立即进行位置更新， 由于 TMSI中包含的是 Null-NRI, 因此 NSF模块会将 该用户路由到一个新的 MSC节点； 步骤 207、 当 MSC完成对 VLR中所有用户的 "哑寻呼" 处理后， 将进 入第二阶段， MSC将依次对业务保持的用户进行处理， 发起 TMSI重分配过 程， 为 UE分配包含 Null-NRI的 TMSI和非广播位置区域标识， 当业务完成 后， 终端会使用新分配的 TMSI立即进行位置更新， 从而被路由到新的 MSC 节点；
其中， 当 MSC完成对 VLR中所有用户的 "哑寻呼" 处理指， MSC对 VLR中所有用户都发起了 "哑寻呼" ， 此时负荷重分配的第一阶段即认为结 束。 步骤 208、 在完成了第二阶段后， MSC会给网管系统返回负荷重分配完 成消息。
从上述实施例可以看出， 本发明技术方案具有如下优势：
1、 与现有 3GPP协议定义的负荷重分配过程相比， 本发明技术方案可以 有效的缩短负荷重分配过程中第一阶段的时长， 从而满足对时间要求较高的 特定场景的需要， 改进了网络运行的可维护性。 例如， 现有 3GPP协议定义 的负荷重分配过程中第一阶段时长将耗时两个周期性位置更新的时长， 通常 为 2*1个小时， 而采用本发明技术方案后， 第一阶段时长可参考表 1 , 并且， 从表 1可以看出， 用户数同为 100万时， 第一阶段时长与运营商设定的 "哑 寻呼" 速度成反比； 表 1 为哑寻呼快速负荷重分配速度及时长
Figure imgf000011_0001
注:第一阶段中， 由于用户会主动进行位置更新或附着请求而触发 TMSI 重分配， 并且 MSC 不会对此类用户进行重复处理， 因此第一阶段耗时会小 于该理论计算时长。
2、 本发明技术方案采用 "哑寻呼" 唤醒用户的方式， 可以实现运营商 对指定用户 （IMSI 或移动台国际用户目录号 （Mobile Station International Subscriber Directory Number, MSI SDN ) )进行负荷重分配， 而无需再被动 等待用户位置更新或附着时进行负荷重分配操作。
3、 本发明技术方案中， MSC按照指定寻呼速度依次对 VLR中用户进行 处理的同时， 又存在用户进行位置更新或附着请求的情况， 此时， VLR中的 用户数据不会立即删除， 因此， 对于已经进行过负荷重分配的用户， 无需进 行第二次负荷重分配处理。 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成， 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中， 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地， 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现。 相应地， 上述实施例中的各模块 /单元可以采用 硬件的形式实现， 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述， 仅为本发明的一种具体实施方式， 但本发明的保护范围并不 局限于此， 相关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 轻易想到的变化或替换， 都应该涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发 明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。 工业实用性 本发明在 3GPP TS 23.236协议基础上， 通过主动寻呼唤醒用户， 并配合 现有负荷重分配过程中第一阶段的处理机制， 可以有效缩短负荷重分配所消 耗的时间， 提高了网络运行的效率。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种实现负荷重分配的方法， 该方法包括： 当移动交换中心（MSC )池中的一 MSC节点需要负荷重分配时，该 MSC 节点根据设定的寻呼速率， 对该 MSC 节点的访问用户位置寄存器中的用户 设备依次进行寻呼处理， 并为返回寻呼响应的用户设备分配包含有空网络资 源标识（ Null- RI ) 的临时移动用户识别号码（ TMSI )和非广播位置区域标 识， 从而实现所述 MSC节点的负荷重分配。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其还包括： 所述 MSC节点的负荷重分配过程中， 若所述 MSC节点接收到某一用户 设备对该 MSC节点发起的位置更新或者附着请求时， 所述 MSC节点为该用 户设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI以及非广播位置区域标识。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其中： 所述 MSC节点的访问用户位置寄存器包括各用户设备是否进行过负荷 重分配的标识信息， 其中， 所述是否进行过负荷重分配的标识信息是所述 MSC节点在用户设备发起位置更新或者附着请求的过程中设置的； 所述 MSC节点对所述访问用户位置寄存器中的各用户设备进行寻呼处 理的步骤之前， 所述方法还包括： 所述 MSC节点根据所述是否进行过负荷 重分配的标识信息， 判断用户设备是否进行过负荷重分配， 并仅对未进行过 负荷重分配的用户设备进行寻呼处理。
4、 如权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其中： 所述设定的寻呼速率是按照如下公式计算得到的：
Vpage=C*(Nsms+Nmt)/3600
其中， Vpage 为 "哑寻呼" 速率； C为 MSC局的用户容量； Nsms为忙时用户短消息被叫的次数； Nmt为忙时用户呼叫被叫的次数； "哑寻呼" 指 MSC节点通过主动寻呼唤醒用户， 进行负荷重分配。
5、 如权利要求 4所述的方法， 其中： 所述 MSC节点通过 TMSI重分配消息，为返回寻呼响应的用户设备分配 包含有 Null- RI的 TMSI和非广播位置区 i或标识。
6、 一种实现负荷重分配的移动交换中心（MSC ) , 该 MSC包括负荷重 分配处理模块和发送模块： 所述负荷重分配处理模块设置为： 当所述 MSC为 MSC池中需要负荷重 分配的 MSC时， 根据设定的寻呼速率， 对该 MSC的访问用户位置寄存器中 的用户设备依次进行寻呼处理， 以及接收用户设备返回的寻呼响应， 并将返 回寻呼响应的用户设备的信息发送给所述发送模块； 所述发送模块设置为： 接收所述负荷重分配处理模块发送的返回寻呼响 应的用户设备的信息， 并为所述用户设备分配包含有空网络资源标识
( Null-NRI ) 的临时移动用户识别号码 （TMSI )和非广播位置区域标识。
7、 如权利要求 6所述的 MSC, 其中：
所述负荷重分配处理模块还设置为： 在所述 MSC的负荷重分配过程中， 接收用户设备对该 MSC发起的位置更新或者附着请求， 并将发起位置更新 或者附着请求的用户设备的信息发送给所述发送模块；
所述发送模块还设置为： 接收所述荷重分配处理模块发送的发起位置更 新或者附着请求的用户设备的信息， 并为发起位置更新或者附着请求的用户 设备分配包含有 Null-NRI的 TMSI以及非广播位置区域标识。
8、 如权利要求 7所述的 MSC, 其中， 所述负荷重分配处理模块还设置 为：
在用户设备发起的位置更新或者附着请求过程中， 为所述访问用户位置 寄存器中各用户设备设置是否进行过负荷重分配的标识信息； 以及 当所述负荷重分配处理模块对各用户设备进行寻呼处理之前， 根据所述 是否进行过负荷重分配的标识信息， 判断用户设备是否进行过负荷重分配， 并仅对未进行过负荷重分配的用户设备进行寻呼处理。
9、 如权利要求 6至 8中任一项所述的 MSC, 其中 所述设定的寻呼速率是按照如下公式计算得到的：
Vpage=C*(Nsms+Nmt)/3600
其中， Vpage 为 "哑寻呼" 速率； C为 MSC局的用户容量； Nsms为忙时用户短消息被叫的次数； Nmt为忙时用户呼叫被叫的次数； "哑寻呼" 指 MSC通过主动寻呼唤醒用户， 进行负荷重分配。
10、 如权利要求 9所述的 MSC, 其中：
所述发送模块是设置为通过 TMSI重分配消息， 为返回寻呼响应的用户 设备分配包含有 Null- RI的 TMSI和非广播位置区。
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