專利名稱：一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核心網(wǎng)絡(luò)(CN)池技術(shù)，特別是指一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點池中核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)第三代合作項目(3GPP，3rd Generation Partnership Project)標(biāo)準，無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN，Radio Access Network)節(jié)點可與多個核心網(wǎng)絡(luò)(CN，Core Network)節(jié)點相連，形成多對多的對應(yīng)關(guān)系。RAN節(jié)點可為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，Radio Network Controller)或基站控制器(BSC，Basic StationController)。電路域的CN節(jié)點為移動交換中心(MSC，Mobile SwitchingCentre)，分組域的CN節(jié)點為服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(SGSN，Serving GPRS Support Node)。
3GPP標(biāo)準中提出了池區(qū)域的概念，池區(qū)域是指多個RAN節(jié)點覆蓋的區(qū)域，用戶終端設(shè)備在池區(qū)域中漫游時，為該用戶終端設(shè)備提供服務(wù)的CN節(jié)點可不改變，這樣能夠減少由于CN節(jié)點改變而引發(fā)的位置更新流程的執(zhí)行次數(shù)，減少CN節(jié)點之間的信令交互。為用戶終端設(shè)備提供服務(wù)的CN節(jié)點也可稱為服務(wù)CN節(jié)點。
一個池區(qū)域通常由多個CN節(jié)點并行地提供服務(wù)，當(dāng)然也可由一個CN節(jié)點提供服務(wù)。一個池區(qū)域由多個CN節(jié)點并行地提供服務(wù)時，這些CN節(jié)點就組成了一個CN節(jié)點池，即MSC池或SGSN池。一個CN節(jié)點池可同時為多個池區(qū)域提供服務(wù)，即一個CN節(jié)點池可與多個池區(qū)域相對應(yīng)。
為了在一個CN節(jié)點池中唯一標(biāo)識一個CN節(jié)點，CN節(jié)點池中的每個CN節(jié)點分配有一個或多個網(wǎng)絡(luò)資源標(biāo)識(NRI，Network ResourceIdentifier)，并通過操作維護將分配的NRI配置在CN節(jié)點中，用以標(biāo)識一個CN節(jié)點池中的不同CN節(jié)點。當(dāng)CN節(jié)點為用戶終端設(shè)備分配臨時移動用戶標(biāo)識(TMSI，Temporary Mobile Subscriber Identity)或分組臨時移動用戶標(biāo)識(P-TMSI，Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)時，在TMSI/P-TMSI中插入該CN節(jié)點的NRI?？勺冮L度為0至10比特(bits)的NRI位于TMSI/P-TMSI的第23比特位至第14比特位。TMSI是由電路域的CN節(jié)點、即MSC為用戶終端設(shè)備分配的；P-TMSI是由分組域的CN節(jié)點、即SGSN為用戶終端設(shè)備分配的。TMSI/P-TMSI中NRI的實際有效比特長度取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，并可通過操作維護中心(OMC，Operation andMaintenance Centre)進行配置。
一個池區(qū)域的每個RAN節(jié)點中配置有CN節(jié)點池中NRI與各CN節(jié)點之間的對應(yīng)關(guān)系。CN節(jié)點池中，每個CN節(jié)點中配置有NRI與其他CN節(jié)點之間的對應(yīng)關(guān)系。
用戶終端設(shè)備進入池區(qū)域時，服務(wù)CN節(jié)點在為用戶終端設(shè)備分配的TMSI/P-TMSI中攜帶該服務(wù)CN節(jié)點的NRI。在該池區(qū)域中，用戶終端設(shè)備每次建立到CN節(jié)點的非接入層(NAS，Non-Access Stratum)連接時，RNC根據(jù)NRI將初始NAS消息路由至對應(yīng)于NRI的CN節(jié)點。這樣，可使用戶終端設(shè)備在一個池區(qū)域中使用同一個CN節(jié)點。
池區(qū)域機制為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供了更高的靈活性，為進一步提升池區(qū)域機制帶來的優(yōu)勢，控制CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載，降低CN節(jié)點出現(xiàn)過載的概率，在用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新時，由RAN節(jié)點或CN節(jié)點根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，確定是否需要將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，如果需要，則將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至負載較低的CN節(jié)點，具體處理過程參見以下描述。所述位置更新可為電路域中的位置區(qū)更新，也可為分組域中的路由區(qū)更新。用戶終端設(shè)備可為通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)系統(tǒng)中的移動臺(MS)，也可為寬帶碼分多址(WCDMA)系統(tǒng)中的用戶設(shè)備(UE，User Equipment)。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中以RAN節(jié)點為核心的CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移實現(xiàn)過程示意圖，如圖1所示，以RAN節(jié)點為核心、即RAN節(jié)點為用戶終端設(shè)備選擇新的服務(wù)CN節(jié)點時，CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移的實現(xiàn)過程包括以下步驟步驟101用戶終端設(shè)備通過RAN節(jié)點向CN節(jié)點發(fā)送位置更新請求，發(fā)起位置更新。
步驟102CN節(jié)點收到用戶終端設(shè)備發(fā)送的位置更新請求后，根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況確定需要將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，CN節(jié)點為用戶終端設(shè)備分配TMSI/P-TMSI，該TMSI/P-TMSI中包含的NRI為本CN節(jié)點的虛擬NRI。
CN節(jié)點池中的每個CN節(jié)點配置有虛擬NRI和非廣播位置區(qū)標(biāo)識(LAI，Location Area Identity)或路由區(qū)標(biāo)識(RAI，Routing Area Identity)，虛擬NRI不能與CN節(jié)點池中各CN節(jié)點已經(jīng)使用的NRI重復(fù)，非廣播LAI/RAI是不在系統(tǒng)消息中廣播的特殊LAI/RAI，一個CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI與其系統(tǒng)消息中廣播的LAI/RAI不相同。。
步驟103CN節(jié)點通過RAN節(jié)點向用戶終端設(shè)備發(fā)送位置更新響應(yīng)，該位置更新響應(yīng)中攜帶有原CN節(jié)點分配的新的TMSI/P-TMSI，該位置更新響應(yīng)中還攜帶有對應(yīng)于該CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI。以下將確定需要將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移出去的CN節(jié)點、即接收位置更新請求的CN節(jié)點稱為原CN節(jié)點，將即將成為用戶終端設(shè)備服務(wù)CN節(jié)點的CN節(jié)點稱為目標(biāo)CN節(jié)點。
步驟104用戶終端設(shè)備收到位置更新響應(yīng)后，存儲TMSI/P-TMSI和非廣播LAI/RAI。用戶終端設(shè)備將收到的非廣播LAI/RAI與系統(tǒng)消息中廣播的LAI/RAI進行比較，由于CN節(jié)點中配置的廣播LAI/RAI和非廣播LAI/RAI不相同，因此比較的結(jié)果為不一致，然后用戶終端設(shè)備立即發(fā)起位置更新流程，向RAN節(jié)點發(fā)送直傳(INITIAL DIRECT TRANSFER)消息，該直傳消息中攜帶有原CN節(jié)點的虛擬NRI，該直傳消息中攜帶的非接入層消息(NAS Message)為位置更新請求，位置更新請求中攜帶有原CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI。
步驟105RAN節(jié)點收到直傳消息后，確定路由參數(shù)指示的NRI為原CN節(jié)點的虛擬NRI，確定需要將該用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，RAN節(jié)點根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，選擇目標(biāo)CN節(jié)點作為用戶終端設(shè)備新的服務(wù)CN節(jié)點，然后向目標(biāo)CN節(jié)點發(fā)送初始用戶終端設(shè)備消息，該初始用戶終端設(shè)備消息中攜帶的非接入層消息(NAS Message)為位置更新請求。
如果CN節(jié)點為電路域中的MSC，則后續(xù)處理直接執(zhí)行步驟108～步驟109；如果CN節(jié)點為分組域的SGSN，則后續(xù)處理執(zhí)行步驟106～步驟109。
步驟106～步驟107每個CN節(jié)點均配置有CN節(jié)點池中其他CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI與CN節(jié)點地址之間的對應(yīng)關(guān)系。目標(biāo)CN節(jié)點收到位置更新請求后，可根據(jù)該位置更新請求中攜帶的LAI/RAI、即原CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI，查找到原CN節(jié)點，通過與原CN節(jié)點的交互獲取用戶終端設(shè)備的上下文。
步驟108～步驟109目標(biāo)CN節(jié)點為用戶終端設(shè)備分配TMSI/P-TMSI，該TMSI/P-TMSI中包含有目標(biāo)CN節(jié)點的NRI，該NRI為CN節(jié)點的普通NRI，不再是CN節(jié)點的虛擬NRI。最后目標(biāo)CN節(jié)點向用戶終端設(shè)備返回位置更新響應(yīng)，該位置更新響應(yīng)中攜帶有目標(biāo)CN節(jié)點分配的TMSI/P-TMSI和相應(yīng)的LAI/RAI，通知用戶終端設(shè)備已完成位置更新。
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中以CN節(jié)點為核心的CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移實現(xiàn)過程示意圖，如圖2所示，以CN節(jié)點為核心、即CN節(jié)點為用戶終端設(shè)備選擇新的服務(wù)CN節(jié)點時，CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移的實現(xiàn)過程包括以下步驟步驟201用戶終端設(shè)備通過RAN節(jié)點向CN節(jié)點發(fā)送位置更新請求，發(fā)起位置更新。
步驟202CN節(jié)點收到位置更新請求后，根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況確定需要將該用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，并確定即將成為該用戶終端設(shè)備的服務(wù)CN節(jié)點的目標(biāo)CN節(jié)點，原CN節(jié)點為用戶終端設(shè)備分配TMSI/P-TMSI，該TMSI/P-TMSI中包含有目標(biāo)CN節(jié)點的NRI，該NRI為CN節(jié)點的普通NRI。
步驟203原CN節(jié)點通過RAN節(jié)點向用戶終端設(shè)備發(fā)送位置更新響應(yīng)，該位置更新響應(yīng)中攜帶有原CN節(jié)點分配的新的TMSI/P-TMSI，該位置更新響應(yīng)中還攜帶有對應(yīng)于原CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI。CN節(jié)點池中，每個CN節(jié)點配置有非廣播LAI/RAI，每個CN節(jié)點均配置有CN節(jié)點池中其他CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI與CN節(jié)點地址之間的對應(yīng)關(guān)系，CN節(jié)點地址可為CN節(jié)點全球標(biāo)識(Global CN-ID)、網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址和信令點地址。
步驟204用戶終端設(shè)備收到位置更新響應(yīng)后，判斷對應(yīng)于存儲的TMSI/P-TMSI的LAI/RAI與位置更新響應(yīng)中攜帶的非廣播LAI/RAI是否一致，結(jié)果不一致，表明用戶終端設(shè)備需要再次執(zhí)行位置更新流程，進行服務(wù)CN節(jié)點轉(zhuǎn)移。用戶終端設(shè)備向RAN節(jié)點發(fā)送直傳消息，該直傳消息中攜帶的路由參數(shù)為目標(biāo)CN節(jié)點的NRI，該直傳消息中攜帶的非接入層消息為位置更新請求，該直傳消息中還攜帶有對應(yīng)于原CN節(jié)點的LAI/RAI。
步驟205RAN節(jié)點收到直傳消息后，向路由參數(shù)NRI指示的目標(biāo)CN節(jié)點發(fā)送初始UE消息，該初始UE消息中攜帶的非接入層消息為位置更新請求，位置更新請求消息中攜帶有原CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI。
如果CN節(jié)點為電路域中的MSC，則后續(xù)處理直接執(zhí)行步驟208；如果CN節(jié)點為分組域的SGSN，則后續(xù)處理執(zhí)行步驟206～步驟208。
步驟206～步驟207目標(biāo)CN節(jié)點收到位置更新請求后，根據(jù)對應(yīng)于原CN節(jié)點的非廣播LAI/RAI確定原CN節(jié)點的地址，然后通過與原CN節(jié)點的交互獲取用戶終端設(shè)備的上下文。
步驟208目標(biāo)CN節(jié)點向用戶終端設(shè)備返回位置更新響應(yīng)，通知用戶終端設(shè)備已完成位置更新。
用戶終端設(shè)備的上下文是指用戶終端設(shè)備在CN節(jié)點中所有相關(guān)信息的總稱，用戶終端設(shè)備的上下文至少包括用戶終端設(shè)備的標(biāo)識、狀態(tài)、各接口的地址及相關(guān)參數(shù)，等等。
如果CN節(jié)點電路域的MSC，則以上所述位置更新請求為Location AreaUpdate Request，位置更新響應(yīng)為Location Area Update Accept；如果CN節(jié)點為分組域的SGSN，則以上所述位置更新請求為Routing Area UpdateRequest，位置更新響應(yīng)為Routing Area Update Accept。
通過以上描述可見，無論是以RAN節(jié)點為核心的處理方法，還是以CN節(jié)點為核心的處理方法，都必須在用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新時，才能將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，這兩種方案均為被動的解決方案，RAN節(jié)點或CN節(jié)點只能在用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新時，才能被動地根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點。如果用戶終端設(shè)備不跨越位置區(qū)域，或者終端設(shè)備進行位置更新的周期比較長，則根據(jù)現(xiàn)有提供的方法根本無法快速有效地將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法，使得空閑態(tài)用戶終端設(shè)備能夠在CN節(jié)點之間轉(zhuǎn)移，有效降低CN節(jié)點的負載。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法，根據(jù)核心網(wǎng)絡(luò)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，確定需要降低負載的CN節(jié)點，該方法包含以下步驟A、需要降低負載的CN節(jié)點、即原CN節(jié)點確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備，然后向所述用戶終端設(shè)備發(fā)送尋呼消息；B、用戶終端設(shè)備收到尋呼消息后，向原CN節(jié)點發(fā)送位置更新請求，原CN節(jié)點收到位置更新請求后，與目標(biāo)CN節(jié)點進行用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理。
較佳地，所述確定需要降低負載的CN節(jié)點是由無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN節(jié)點完成的；所述步驟A之前進一步包括RAN節(jié)點向需要降低負載的CN發(fā)送用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知，所述CN節(jié)點接收用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知。
如果所述用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知為所述CN節(jié)點收到的第一條用于通知啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的消息時，則該CN節(jié)點執(zhí)行步驟A，并忽略后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知。
該方法進一步包括步驟CRAN節(jié)點檢測到需要降低負載的CN節(jié)點的負載不大于設(shè)定范圍，向所述CN節(jié)點發(fā)送用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知。
所述步驟C之后進一步包括步驟DCN節(jié)點停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理。
如果步驟C中所述用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知為所述CN節(jié)點收到的第一條用于通知停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的消息時，則該CN節(jié)點執(zhí)行步驟D，并忽略后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知。
執(zhí)行所述步驟D的同時，CN節(jié)點啟動定時器；所述步驟D之后進一步包括所述CN節(jié)點收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知后，判斷定時器是否超時，如果是，則啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，否則，不進行任何操作。
執(zhí)行所述步驟A的同時，CN節(jié)點啟動定時器；所述步驟A之后進一步包括所述CN節(jié)點收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知后，判斷定時器是否超時，如果是，則停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，否則，不進行任何操作。
位于同一池區(qū)域中的各所述RAN節(jié)點采用相同或相近的負載控制算法。
較佳地，所述確定需要降低負載的CN節(jié)點是由CN節(jié)點完成的，CN節(jié)點確定自身負載需要降低。
位于同一CN節(jié)點池中的各所述CN節(jié)點采用相同或相近的負載控制算法。
該方法進一步包括CN節(jié)點檢測到自身負載不大于設(shè)定范圍時，停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理。
步驟A中所述確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備為根據(jù)存儲的選擇策略確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備。
所述選擇策略為用戶終端設(shè)備在設(shè)定時間范圍內(nèi)是否進行位置更新；或為用戶終端設(shè)備的優(yōu)先級；或為隨機選擇用戶終端設(shè)備。
重復(fù)執(zhí)行所述步驟A和所述步驟B，直至CN節(jié)點的負載不大于設(shè)定范圍。
所述尋呼消息中攜帶有尋呼原因，該尋呼原因指示空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移。
根據(jù)本發(fā)明提出的方法，根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點負載狀況，確定需要降低CN節(jié)點的負載、將其負載轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點時，需要降低負載的CN節(jié)點、原CN節(jié)點向空閑態(tài)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，相應(yīng)用戶終端設(shè)備響應(yīng)原CN節(jié)點的尋呼發(fā)起位置更新，然后原CN節(jié)點將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點、即目標(biāo)CN節(jié)點，而無需等到用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新后，才能將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，從而實現(xiàn)主動、快速地將高負載的CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至低負載的CN節(jié)點，大大降低CN節(jié)點過載的概率，進一步提升池區(qū)域帶來的優(yōu)勢。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中以RAN節(jié)點為核心的CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移實現(xiàn)過程示意圖；圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中以CN節(jié)點為核心的CN節(jié)點負載轉(zhuǎn)移實現(xiàn)過程示意圖；圖3示出了本發(fā)明中SGSN轉(zhuǎn)移空閑態(tài)UE的實現(xiàn)過程示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
本發(fā)明中，根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點負載狀況，確定需要降低CN節(jié)點的負載、將其負載轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點時，需要降低負載的CN節(jié)點、原CN節(jié)點向空閑態(tài)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，相應(yīng)用戶終端設(shè)備響應(yīng)原CN節(jié)點的尋呼發(fā)起位置更新，然后原CN節(jié)點將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點、即目標(biāo)CN節(jié)點，從而使得空閑態(tài)用戶終端設(shè)備能夠在CN節(jié)點之間轉(zhuǎn)移，而無需等到用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新后，才能將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點。
本發(fā)明中提供的一種實現(xiàn)方式是由RAN節(jié)點根據(jù)CN節(jié)點池內(nèi)各CN節(jié)點的負載狀況，確定是否需要將高負載的CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，如果需要轉(zhuǎn)移，則通知需要降低負載的CN節(jié)點進行用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移；需要降低負載的CN節(jié)點、即原CN節(jié)點根據(jù)通知確定需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備，然后向需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，相應(yīng)用戶終端設(shè)備響應(yīng)原CN節(jié)點的尋呼發(fā)起位置更新，原CN節(jié)點將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點；當(dāng)原CN節(jié)點的負載降低，并且不大于設(shè)定范圍、如CN節(jié)點滿負載的60％時，RAN節(jié)點通知相應(yīng)CN節(jié)點停止用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移。如果不需要轉(zhuǎn)移，則RAN節(jié)點不進行任何操作。
本發(fā)明提供的另一種實現(xiàn)方式是由CN節(jié)點根據(jù)CN節(jié)點池內(nèi)各CN節(jié)點的負載狀況，確定是否需要將自身CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點，如果需要轉(zhuǎn)移，則確定需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備，然后向需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，相應(yīng)用戶終端設(shè)備響應(yīng)原CN節(jié)點的尋呼發(fā)起位置更新，原CN節(jié)點將用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點；當(dāng)原CN節(jié)點的負載降低，并且不大于設(shè)定范圍、如CN節(jié)點滿負載的60％時，相應(yīng)CN節(jié)點停止用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移。如果不需要轉(zhuǎn)移，則CN節(jié)點不進行任何操作。
圖3示出了本發(fā)明中SGSN轉(zhuǎn)移空閑態(tài)UE的實現(xiàn)過程示意圖，如圖3所示，SGSN轉(zhuǎn)移空閑態(tài)UE的實現(xiàn)過程包括以下步驟步驟301～步驟302RNC根據(jù)SGSN池中各SGSN的負載狀況，確定SGSN1的負載較高、如SGSN的當(dāng)前負載為滿負載的85％，需要降低其負載，將SGSN1中的空閑態(tài)UE轉(zhuǎn)移至SGSN池中的其他SGSN，RNC向SGSN1、即原SGSN發(fā)送UE轉(zhuǎn)移通知。
步驟303～步驟304SGSN1收到UE轉(zhuǎn)移通知后，確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)UE，然后向RNC發(fā)送尋呼消息，該尋呼消息中攜帶有UE標(biāo)識及尋呼原因，尋呼原因指示空閑態(tài)UE轉(zhuǎn)移。RNC收到尋呼消息后，根據(jù)UE標(biāo)識向UE發(fā)送尋呼消息，該尋呼消息中可攜帶有尋呼原因，尋呼原因指示空閑態(tài)UE轉(zhuǎn)移。SGSN可根據(jù)存儲的選擇策略來確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)UE，即根據(jù)存儲的選擇策略選擇需要轉(zhuǎn)移至SGSN池中其他SGSN的空閑態(tài)UE，例如，SGSN優(yōu)先選擇在設(shè)定時間范圍內(nèi)未進行位置更新的UE，將該UE或這些UE轉(zhuǎn)移至SGSN池中的其他SGSN；或SGSN根據(jù)設(shè)定的優(yōu)先級，優(yōu)先選擇優(yōu)先級較低的UE，將該UE或這些UE轉(zhuǎn)移至SGSN池中的其他SGSN；或SGSN隨機選擇空閑態(tài)UE，將該UE或這些UE轉(zhuǎn)移至其他SGSN，等等。
UE標(biāo)識可為SGSN為其分配的TMSI/P-TMSI，或為UE的國際移動用戶標(biāo)識(IMSI，International Mobile User Identifier)，或為UE的國際移動設(shè)備標(biāo)識(IMEI，International Mobile Equipment Identity)，等等。
步驟305UE與RNC之間建立了RRC連接后，向SGSN1發(fā)送位置更新請求，發(fā)起位置更新。如果CN節(jié)點電路域的MSC，則位置更新請求為Location Area Update Request；如果CN節(jié)點為分組域的SGSN，則位置更新請求為Routing Area Update Request。
步驟306SGSN1收到位置更新請求后，與SGSNk、即目標(biāo)SGSN之間進行UE轉(zhuǎn)移流程，具體UE轉(zhuǎn)移過程可為前面所述的RNC為UE選擇新的服務(wù)SGSN的處理過程，即步驟102～步驟109；也可為前面所述的CN為UE選擇新的SGSN的處理過程，即步驟202～步驟208；還可為SGSN1、即原SGSN請求SGSNk、即目標(biāo)SGSN為UE分配TMSI/P-TMSI，SGSNk根據(jù)SGSN1的請求為UE分配TMSI/P-TMSI，并向UE提供該TMSI/P-TMSI，在分組域中，進一步包括將UE的上下文轉(zhuǎn)移至SGSNk。
SGSN1可重復(fù)執(zhí)行步驟303～步驟306，即SGSN1向不同的空閑態(tài)UE發(fā)起尋呼，使相應(yīng)UE轉(zhuǎn)移至SGSN池中的其他SGSN，直至SGSN1的負載不大于設(shè)定范圍，如SGSN1滿負載的60％。重復(fù)執(zhí)行的步驟303～步驟306之間沒有明顯的時間順序，例如，在一個步驟303～步驟306的執(zhí)行過程中，CN節(jié)點可向其他空閑態(tài)UE發(fā)起尋呼，開始另一個步驟303～步驟306的執(zhí)行過程。SGSN1可同時向多個UE發(fā)起尋呼；也可每次僅向一個UE發(fā)起尋呼，然后間隔一段時間后再向另一個UE發(fā)起尋呼。不同的空閑態(tài)UE可轉(zhuǎn)移至不同的SGSN，即不同的空閑態(tài)UE的新的服務(wù)SGSN可不相同。
步驟307RNC檢測到SGSN1的負載降低，并且不大于設(shè)定范圍、如SGSN1的滿負載的60％時，向SGSN1發(fā)送UE轉(zhuǎn)移取消通知。SGSN1收到UE轉(zhuǎn)移取消通知后，停止對空閑態(tài)UE的轉(zhuǎn)移處理。
SGSN1也可在檢測到自身負載不大于設(shè)定范圍時，直接停止對空閑態(tài)UE的轉(zhuǎn)移處理。
另外，由于一個CN節(jié)點池與池區(qū)域中的所有RAN節(jié)點相連，這樣，CN節(jié)點可能會收到不同RAN節(jié)點發(fā)送的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知或用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知，因此，CN節(jié)點在收到第一條用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知后，啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理，后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知將被忽略；正在執(zhí)行空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的CN節(jié)點收到第一條用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知后，停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理，后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知將被忽略。
如果一個CN節(jié)點停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理后，收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知時，為避免同一CN節(jié)點頻繁執(zhí)行空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理，該CN節(jié)點可判斷收到用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知的時刻至停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的停止時間長度是否大于設(shè)定時間長度，如果是，則啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理；否則，不進行任何處理。例如，在CN節(jié)點中設(shè)置定時器，CN節(jié)點停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的同時，啟動該定時器，該CN節(jié)點又收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知時，判斷定時器是否超時，如果是，則啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理；否則，不進行任何處理。
如果一個CN節(jié)點啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理后，收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知時，為避免同一CN節(jié)點在過短時間內(nèi)進行空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理啟動與停止的切換，該CN節(jié)點可判斷收到用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知的時刻至啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的啟動時間長度是否大于設(shè)定時間長度，如果是，則停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理；否則，不進行任何處理，在啟動時間長度大于設(shè)定時間長度時，CN節(jié)點可自動停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理。例如，在CN節(jié)點中設(shè)置定時器，CN節(jié)點啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的同時，啟動該定時器，該CN節(jié)點又收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消時，判斷定時器是否超時，如果是，則停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理；否則，不進行任何處理。
不同RAN節(jié)點應(yīng)采用相同或比較接近的負載控制算法，以保證各RAN節(jié)點確定的需要轉(zhuǎn)移負載的CN節(jié)點基本相同，例如，CN節(jié)點的當(dāng)前負載達到滿負載的80％，即可將相應(yīng)CN節(jié)點確定為需要轉(zhuǎn)移負載的CN節(jié)點，從而避免不同RAN節(jié)點指示不同CN節(jié)點執(zhí)行空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理，使得CN節(jié)點相互之間轉(zhuǎn)移空閑態(tài)用戶終端設(shè)備，導(dǎo)致空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的混亂。
如果是CN節(jié)點根據(jù)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，確定需要將自身CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點，則參見圖3，處理過程的不同之處在于CN節(jié)點確定需要將自身CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至CN節(jié)點池中的其他CN節(jié)點后，直接確定需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備，然后向相應(yīng)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，而無需在接收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知后，再向相應(yīng)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼；CN節(jié)點確定自身負載不大于設(shè)定范圍、如CN節(jié)點的滿負載的50％時，直接停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，而無需在接收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知后，再停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理。
不同CN節(jié)點應(yīng)采用相同或比較接近的負載控制算法，以保證各CN節(jié)點確定的需要轉(zhuǎn)移負載的結(jié)果基本相同，例如，CN節(jié)點的當(dāng)前負載達到滿負載的80％，該CN節(jié)點即可啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，從而避免CN節(jié)點相互之間轉(zhuǎn)移空閑態(tài)用戶終端設(shè)備，導(dǎo)致空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的混亂。
CN節(jié)點應(yīng)避免在短時間內(nèi)向大量空閑態(tài)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，以進行空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，而導(dǎo)致的CN節(jié)點和RAN節(jié)點的負載瞬間急劇上升，CN節(jié)點可周期性地向空閑態(tài)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼，即每隔一段時間向一個或幾個空閑態(tài)用戶終端設(shè)備發(fā)起尋呼。
CN節(jié)點池中各CN節(jié)點向RAN節(jié)點、CN節(jié)點等負載控制單元發(fā)送負載狀況，這樣，負載控制單元就能夠獲知CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，負載控制單元就能夠根據(jù)各CN節(jié)點的負載狀況，確定是否需要將高負載的CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點；也能夠根據(jù)各CN節(jié)點的負載狀況，為需要轉(zhuǎn)移的用戶終端設(shè)備選擇目標(biāo)CN節(jié)點。
為避免CN節(jié)點頻繁向負載控制單元發(fā)送自身負載狀況，可將CN節(jié)點的負載狀況劃分為多個負載級別，如當(dāng)前負載為滿負載的10％以下為負載級別0，當(dāng)前負載為滿負載的10％至20％為負載級別1，等等，當(dāng)CN節(jié)點的負載級別發(fā)生變化時，CN節(jié)點才向負載控制單元發(fā)送自身負載狀況，也可僅向負載控制單元發(fā)送自身負載級別，也可在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置負載信息中心，CN節(jié)點向負載信息中心發(fā)送自身負載狀況或負載級別，負載信息中心對收到的CN節(jié)點的負載狀況或負載級別進行存儲，負載控制單元通過與負載信息中心的交互獲知CN節(jié)點的負載狀況或負載級別。
如果負載控制單元能夠獲知CN節(jié)點的具體負載狀況，可選擇當(dāng)前負載最低的CN節(jié)點作為用戶終端設(shè)備的服務(wù)CN節(jié)點。如果負載控制單元只能獲知CN節(jié)點的負載級別，且負載級別由高到低表示CN節(jié)點的具體負載狀況由高到低，則負載控制單元可選擇當(dāng)前負載級別最低的CN節(jié)點作為用戶終端設(shè)備的服務(wù)CN節(jié)點。為避免在一段時間內(nèi)負載控制單元為所有用戶終端設(shè)備都選擇負載級別最低的CN節(jié)點，造成相應(yīng)CN節(jié)點的負載急劇上升，可針對不同負載級別設(shè)置不同選擇概率，例如，負載級別0的選擇概率為70％，負載級別1的選擇概率為30％，等等，不同負載級別對應(yīng)一個選擇概率，該選擇概率隨CN節(jié)點負載級別的改變而改變，如果某CN節(jié)點的當(dāng)前選擇概率為70％，則負載控制單元在根據(jù)CN節(jié)點負載狀況為用戶終端設(shè)備選擇服務(wù)CN節(jié)點時，首先生成一個隨機小數(shù)，如果該隨機小數(shù)在0至0.7之間，則該CN節(jié)點將被負載控制單元選中作為用戶終端設(shè)備的服務(wù)CN節(jié)點，這樣，可使CN節(jié)點的負載上升更加平緩，負載高一些的CN·節(jié)點仍然有被負載控制單元選中的可能，只是被選中的概率小一些。
本發(fā)明中所述的服務(wù)CN節(jié)點即包括為用戶終端設(shè)備提供業(yè)務(wù)服務(wù)的CN節(jié)點，也包括用戶終端設(shè)備未進行任何業(yè)務(wù)服務(wù)時，存儲有用戶終端設(shè)備注冊信息的CN節(jié)點，也就是說，本發(fā)明中所述的服務(wù)CN節(jié)點是指當(dāng)前管轄用戶終端設(shè)備的CN節(jié)點。
總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法，其特征在于，根據(jù)核心網(wǎng)絡(luò)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，確定需要降低負載的CN節(jié)點，該方法包含以下步驟A、需要降低負載的CN節(jié)點、即原CN節(jié)點確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備，然后向所述用戶終端設(shè)備發(fā)送尋呼消息；B、用戶終端設(shè)備收到尋呼消息后，向原CN節(jié)點發(fā)送位置更新請求，原CN節(jié)點收到位置更新請求后，與目標(biāo)CN節(jié)點進行用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定需要降低負載的CN節(jié)點是由無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN節(jié)點完成的；所述步驟A之前進一步包括RAN節(jié)點向需要降低負載的CN發(fā)送用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知，所述CN節(jié)點接收用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知為所述CN節(jié)點收到的第一條用于通知啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的消息時，則該CN節(jié)點執(zhí)行步驟A，并忽略后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括C、RAN節(jié)點檢測到需要降低負載的CN節(jié)點的負載不大于設(shè)定范圍，向所述CN節(jié)點發(fā)送用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟C之后進一步包括D、CN節(jié)點停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，如果步驟C中所述用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知為所述CN節(jié)點收到的第一條用于通知停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理的消息時，則該CN節(jié)點執(zhí)行步驟D，并忽略后續(xù)收到的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述步驟D的同時，CN節(jié)點啟動定時器；所述步驟D之后進一步包括所述CN節(jié)點收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移通知后，判斷定時器是否超時，如果是，則啟動空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，否則，不進行任何操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，執(zhí)行所述步驟A的同時，CN節(jié)點啟動定時器；所述步驟A之后進一步包括所述CN節(jié)點收到來自RAN節(jié)點的用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移取消通知后，判斷定時器是否超時，如果是，則停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理，否則，不進行任何操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，位于同一池區(qū)域中的各所述RAN節(jié)點采用相同或相近的負載控制算法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定需要降低負載的CN節(jié)點是由CN節(jié)點完成的，CN節(jié)點確定自身負載需要降低。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，位于同一CN節(jié)點池中的各所述CN節(jié)點采用相同或相近的負載控制算法。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、2或10所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括CN節(jié)點檢測到自身負載不大于設(shè)定范圍時，停止空閑態(tài)用戶終端設(shè)備的轉(zhuǎn)移處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、2或10所述的方法，其特征在于，步驟A中所述確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備為根據(jù)存儲的選擇策略確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述選擇策略為用戶終端設(shè)備在設(shè)定時間范圍內(nèi)是否進行位置更新；或為用戶終端設(shè)備的優(yōu)先級；或為隨機選擇用戶終端設(shè)備。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2或10所述的方法，其特征在于，重復(fù)執(zhí)行所述步驟A和所述步驟B，直至CN節(jié)點的負載不大于設(shè)定范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、2或10所述的方法，其特征在于，所述尋呼消息中攜帶有尋呼原因，該尋呼原因指示空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負載的方法，根據(jù)核心網(wǎng)絡(luò)CN節(jié)點池中各CN節(jié)點的負載狀況，確定需要降低負載的CN節(jié)點，該方法包含需要降低負載的CN節(jié)點、即原CN節(jié)點確定需要轉(zhuǎn)移的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備，然后向所述用戶終端設(shè)備發(fā)送尋呼消息；用戶終端設(shè)備收到尋呼消息后，向原CN節(jié)點發(fā)送位置更新請求，原CN節(jié)點收到位置更新請求后，與目標(biāo)CN節(jié)點進行用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移處理，無需等到用戶終端設(shè)備發(fā)起位置更新后，才能將相應(yīng)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至其他CN節(jié)點，從而實現(xiàn)主動、快速地將高負載的CN節(jié)點中的空閑態(tài)用戶終端設(shè)備轉(zhuǎn)移至低負載的CN節(jié)點，大大降低CN節(jié)點過載的概率，進一步提升池區(qū)域帶來的優(yōu)勢。
文檔編號H04W68/00GK1882151SQ20051007680
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者周四紅 申請人:華為技術(shù)有限公司