本申請是申請?zhí)枮?012102271615，申請日為2012年6月29日以及發(fā)明名稱為“具有用于錨定用戶會話的分散控制平面的移動網(wǎng)關”的原申請的分案申請。

對在先申請的交叉參考

本發(fā)明要求于2011年6月29日向美國專利局提交的美國專利申請第13/172,556號的優(yōu)先權，其全部內(nèi)容結合于此作為參考。

本發(fā)明涉及移動網(wǎng)絡，更具體地，涉及移動網(wǎng)絡內(nèi)的會話處理。

背景技術：

蜂窩無線接入網(wǎng)為每一個都包括至少一個能夠向用戶的無線設備傳送并中繼信號的基站的小區(qū)的集合?！靶^(qū)”通常表示利用數(shù)據(jù)傳送的特殊頻率或頻率范圍的移動網(wǎng)絡的獨特區(qū)域。典型的基站為錨定了在特殊頻率傳送并接收數(shù)據(jù)的多個天線的塔。諸如蜂窩或移動電話、智能手機、照相手機、個人數(shù)字助理(pda)、及膝上電腦的無線設備可以啟動或將指定頻率的信號傳送至基站，從而啟動電話或數(shù)據(jù)會話并開始傳送數(shù)據(jù)。

移動業(yè)務供應商網(wǎng)絡將從無線設備在基站所接收的蜂窩信號(例如，時分多址(tmda)信號、正交頻分復用(ofdm)信號、或碼分多址(cdma)信號)轉換成用于在數(shù)據(jù)包網(wǎng)絡內(nèi)傳送的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)包。為了便于蜂窩信號向ip包的這種轉換和傳送，已經(jīng)推薦了多個標準，諸如通過全球移動通信系統(tǒng)(gsm)協(xié)會所制定的通用分組無線業(yè)務(gprs)標準、通用移動通信系統(tǒng)(umts)體系、被稱作長期演進(lte)的umts的演進、通過互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(ietf)所制定的移動ip標準、以及通過第三代合作伙伴項目(3gpp)、第三代合作伙伴項目2(3ggp/2)、和全球微波接入互操作性(wimax)論壇所推薦的其它標準。

典型的3gpp移動服務供應商網(wǎng)絡或移動網(wǎng)絡包括核心分組交換網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡、及一個或多個無線接入網(wǎng)絡。用于移動網(wǎng)絡的核心分組交換網(wǎng)絡在被安裝至其中一個無線電接入網(wǎng)絡的無線設備與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(pdn)之間的路徑上在多個服務節(jié)點之間建立了眾所周知的載體的邏輯連接。隨后，服務節(jié)點利用在無線設備與pdn之間交換的傳輸用戶通信量的載體，例如，可以包括互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、3層vpn、及服務供應商私人網(wǎng)絡。各種vpn將多種分組數(shù)據(jù)服務提供至無線設備，使無線設備能夠通過pdn的應用軟件或其它服務器交換服務數(shù)據(jù)。服務數(shù)目的增加使得對于移動網(wǎng)絡資源的移動用戶設備數(shù)量的壓力增大。

技術實現(xiàn)要素：

大體上描述了用于在移動網(wǎng)絡的網(wǎng)關設備中分散處理用戶會話的技術。例如，描述了具有卸載了從中央控制節(jié)點向一組服務單元的用戶會話管理(例如，用戶管理服務卡)的內(nèi)部架構的移動網(wǎng)關設備。在這個意義上，用戶管理服務單元提供用于管理用戶通信會話的分散控制平面的形式。結果，移動網(wǎng)關設備可實現(xiàn)處理數(shù)千或數(shù)萬移動設備的并行通信會話的增強的可擴展性。

如上所述，移動網(wǎng)關設備包括具有通過高速切換結構耦接的多個轉發(fā)單元的轉發(fā)平面。由轉發(fā)平面所接收的用戶會話請求在用于移動網(wǎng)關設備的分散控制平面的各個用戶管理服務單元間動態(tài)負載平衡。移動網(wǎng)關設備的該組單獨的用戶管理設備提供用于通過用于相應的用戶設備接入分組數(shù)據(jù)服務的移動網(wǎng)絡的移動網(wǎng)關設備所管理的每個獨立用戶會話的各個會話情況的多個可能錨定點(anchorpoint)。

在一個實例中，在網(wǎng)絡設備的轉發(fā)平面內(nèi)的轉發(fā)單元接收通過用戶設備發(fā)起并通過移動網(wǎng)絡內(nèi)的下游節(jié)點轉發(fā)的會話請求。移動網(wǎng)關設備的分散用戶管理服務單元為試圖接入服務用戶提供統(tǒng)一接口(例如，單個ip地址)。接收用于新用戶會話的會話請求的任意轉發(fā)單元選擇其中一個用戶管理服務單元，從而根據(jù)由轉發(fā)單元對會話請求密鑰信息統(tǒng)一應用的函數(shù)處理會話請求。轉發(fā)單元將會話請求指向所選擇的用于處理的服務單元和會話結構。因此，所述技術可以減小或消除對控制平面內(nèi)中央單元(例路由單元)的任何需要的用于，從而管理并分散所接收的會話請求。

在某些實方式中，用戶管理服務單元接收從轉發(fā)平面所轉發(fā)的會話請求，并根據(jù)在服務單元中所共享的當前會話負載數(shù)據(jù)，確定作為控制平面操作用于請求會話的錨定點，還是將會話請求動態(tài)重分配至另外其中一個用戶管理服務單元。因此，所述技術可以消除對中央單元的需求，以根據(jù)每次會話請求執(zhí)行用戶會話負載分配，從而提高用戶可擴展性。

一種利用移動網(wǎng)關設備管理用戶會話的方法，所述方法包括：利用移動服務供應商網(wǎng)絡的移動網(wǎng)關裝置中的多個轉發(fā)單元中的一個接收會話請求，所述移動服務供應商網(wǎng)絡提供對一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的服務的接入，其中，所述會話請求標識移動設備并請求所述移動網(wǎng)關裝置作為在接入一個所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于該移動設備的用戶會話的錨；響應于所述會話請求，利用所述轉發(fā)單元選擇所述移動網(wǎng)關裝置中的多個用戶管理服務單元中的第一用戶管理服務單元，其中，所述多個用戶管理服務單元為所述移動服務供應商網(wǎng)絡中的節(jié)點提供統(tǒng)一接口，并且其中，所述多個用戶管理服務單元作為在通過所述移動服務供應商網(wǎng)絡接入一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于移動設備的用戶會話的錨；以及內(nèi)部地從所述轉發(fā)單元向所述第一用戶管理服務單元發(fā)送所述會話請求，從而為所述移動設備請求的所述用戶會話提供管理服務。

方法進一步包括：利用所述第一用戶管理服務單元為所述移動設備建立與所述會話請求相對應的用戶會話以錨定所述用戶會話；以及從所述移動網(wǎng)關裝置中的所述第一用戶管理服務單元向其他用戶管理服務單元發(fā)送消息，從而表示所述第一用戶管理服務單元錨定與所述會話請求相對應的所述用戶會話。

其中，建立所述用戶會話包括：用所述第一用戶管理服務單元對所述轉發(fā)單元中的一個進行編程，從而在所述轉發(fā)單元內(nèi)設置用戶指定的轉發(fā)路徑，用于處理和轉發(fā)來自所述移動設備的數(shù)據(jù)通信量。

其中，建立所述用戶會話包括：利用所述第一用戶管理服務單元提供用于管理來自所述移動設備的所述用戶會話所需要的、包括對用戶的驗證、授權及計費(aaa)和費用收取的服務。

其中，所述會話請求包括移動設備識別碼，所述方法進一步包括：至少基于所述移動設備識別碼選擇所述第一用戶管理服務單元。

方法進一步包括：利用所述轉發(fā)單元將散列函數(shù)應用于所述移動設備識別碼，從而生成散列值；以及利用所述轉發(fā)單元將所述散列值映射至所述多個用戶管理服務單元中的一個，從而選擇所述多個用戶管理服務單元中的一個。

方法進一步包括：利用多個用戶管理服務單元中的所述第一用戶管理服務單元接收所述會話請求；訪問具有一個或多個位置表項的所述第一用戶管理服務單元的位置表，從而確定所述位置表是否包括與所述會話請求相對應的用戶會話的匹配位置表項，其中，每個位置表項都指定用于用戶會話的所述用戶管理服務單元中的錨定的一個；以及當確定所述位置表包括指定不是所述第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，將所述會話請求從所述第一用戶管理服務單元重定向至通過所述匹配位置表項指定的所述錨定服務單元。

方法進一步包括：將會話請求密鑰與位置表項密鑰匹配，從而確定所述匹配位置表項，其中，所述會話請求密鑰包括移動設備識別碼。

方法進一步包括：當確定所述位置表包括指定作為所述第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，刪除所述用戶會話的會話環(huán)境；以及與所述移動服務供應商網(wǎng)絡的下游節(jié)點交換控制消息，從而響應所述會話請求建立新的用戶會話。

方法進一步包括：通過所述第一用戶管理服務單元確定所述第一用戶管理服務單元的會話負載；以及當所述第一用戶管理服務單元的所述會話負載達到用于第一用戶管理服務單元的會話容量時，將所述會話請求發(fā)送至所述用戶管理服務單元中的第二用戶管理服務單元。

方法進一步包括：訪問所述第一用戶管理服務單元的負載表，從而確定所述第二用戶管理服務單元的所述會話負載小于所述第二用戶管理服務單元的會話容量。

方法進一步包括：當所述第一用戶管理服務單元的所述會話負載小于所述會話容量時，利用所述第一用戶管理服務單元建立與所述會話請求相對應的所述用戶會話。

方法進一步包括：從所述第一用戶管理服務單元向其它用戶管理服務單元發(fā)送消息，從而通信所述第一用戶管理服務單元的所述會話負載。

其中，所述統(tǒng)一接口包括所述多個用戶管理服務單元之間共享的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址。

一種移動網(wǎng)關裝置，包括：數(shù)據(jù)平面，具有多個轉發(fā)單元以從所述移動網(wǎng)關裝置駐留的移動服務供應商網(wǎng)絡接收會話請求；以及控制平面，包括通過切換結構耦接至所述數(shù)據(jù)平面的多個分配的用戶管理服務單元，其中，所述用戶管理服務單元作為在通過所述移動服務供應商網(wǎng)絡接入一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于移動設備的用戶會話的錨；以及在各個所述轉發(fā)單元中的請求委派模塊，以通過所述切換結構內(nèi)部地將所述會話請求定向至所述用戶管理服務單元，從而為所述移動設備請求的所述用戶會話提供管理服務，其中，所述多個轉發(fā)單元中的一轉發(fā)單元接收所述會話請求中的一會話請求，其中，所述會話請求標識所述移動設備中的一移動設備并請求所述移動網(wǎng)關裝置作為在在接入所述一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于該移動設備的用戶會話的錨，其中，接收所述會話請求的所述轉發(fā)單元中的所述請求委派模塊選擇所述用戶管理服務單元中的一用戶管理服務單元，從而為所述移動設備請求的所述用戶會話提供管理服務并且內(nèi)部地將所述會話請求定向至所選出的用戶管理服務單元。

其中，各個所述多個用戶管理服務單元包括會話控制模塊，用以通過編程所述轉發(fā)單元以在所述轉發(fā)單元內(nèi)設置用戶指定的轉發(fā)路徑用于處理和轉發(fā)來自所述移動設備的數(shù)據(jù)通信量來建立所述用戶會話。

其中，所述用戶管理服務單元的所述會話控制模塊交換消息以表明由各個所述用戶管理服務單元錨定的所述用戶會話。

其中，所述用戶管理服務單元的各個所述會話控制模塊提供用于管理來自所述移動設備的所述用戶會話所需要的、包括對用戶的驗證、授權及計費(aaa)和費用收取的服務。

其中，各個所述轉發(fā)單元中的所述請求委派模塊將散列函數(shù)應用于各個所述會話請求中的移動設備識別碼以生成散列值并將所述散列值映射至所述用戶管理服務單元。

其中，各個所述用戶管理服務單元包括：位置表，具有一個或多個位置表項，其中，每個位置表項都指定用于各個所述用戶會話的所述用戶管理服務單元中的錨定的一個；以及服務單元選擇模塊，響應于每個會話請求而訪問所述位置表以確定所述位置表是否包括與所述會話請求相對應的所述用戶會話的匹配位置表項，并且，當確定所述位置表包括指定不是第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，將所述會話請求從所述第一用戶管理服務單元重定向至通過所述匹配位置表項指定的所述錨定服務單元。

一種非瞬態(tài)計算機可讀介質包括使一個或多個可編程處理器執(zhí)行以下的指令：利用移動服務供應商網(wǎng)絡的移動網(wǎng)關裝置中的多個轉發(fā)單元中的一個接收會話請求，所述移動服務供應商網(wǎng)絡提供對一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的服務的接入，其中，所述會話請求標識移動設備并請求所述移動網(wǎng)關裝置作為在接入一個所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于該移動設備的用戶會話的錨；響應于所述會話請求，利用所述轉發(fā)單元選擇所述移動網(wǎng)關裝置中的多個用戶管理服務單元中的第一用戶管理服務單元，其中，所述多個用戶管理服務單元為所述移動服務供應商網(wǎng)絡中的節(jié)點提供統(tǒng)一接口，并且其中，所述多個用戶管理服務單元作為在通過所述移動服務供應商網(wǎng)絡接入一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于移動設備的用戶會話的錨；以及內(nèi)部地從所述轉發(fā)單元向所述第一用戶管理服務單元發(fā)送所述會話請求，從而為所述移動設備請求的所述用戶會話提供管理服務。

下面，將參照附圖和描述闡述發(fā)明的一個或多個實施例的細節(jié)。本發(fā)明的其它特性、目標、及優(yōu)勢將通過描述和附圖及權利要求更加明顯。

附圖說明

圖1為示出了示例性移動網(wǎng)絡的方框圖，其中，移動網(wǎng)關設備根據(jù)所描述的技術在分散控制平面中分配會話請求以及錨定會話。

圖2為進一步詳細示出根據(jù)本文所描述的技術執(zhí)行分散會話請求委派和處理的圖1的網(wǎng)關的示例性實例的方框圖。

圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的技術在多個網(wǎng)關服務單元中分配會話請求的轉發(fā)單元的請求委派模式的方框圖。

圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明所描述的技術操作執(zhí)行分散會話請求處理的服務單元的示例性組件的方框圖。

圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明中所描述的分散委派技術將會話請求分配至多個服務單元的其中一個的圖3的請求委派模式的操作的示例性模式的流程圖。

圖6為示出了根據(jù)本文所描述的分散負載平衡技術處理會話請求的示例性服務單元的操作的示例性模式的流程圖。

具體實施方式

圖1為示出了示例性網(wǎng)絡系統(tǒng)2的方框圖，其中，移動網(wǎng)關8包括用于根據(jù)所描述技術分散處理用戶會話的分散控制平面。在這個實例中，網(wǎng)絡系統(tǒng)2包括經(jīng)由連接接入網(wǎng)絡can4(“can4”)的移動網(wǎng)關8耦接can4的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(pdn)12。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡12支持可由無線設備6請求和使用的一個或多個基于分組的服務。例如，pdn12可以提供例如大量數(shù)據(jù)傳輸、語音互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(voip)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視(iptv)、短消息服務(sms)、無線應用協(xié)議(wap)服務、或客戶專用應用服務。例如，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡12可以包括局域網(wǎng)(lan)、廣域網(wǎng)(wan)、因特網(wǎng)、虛擬lan(vlan)、企業(yè)lan、第3層虛擬專用網(wǎng)絡(vpn)、由操作can4的移動服務供應商所操作的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)ip網(wǎng)絡或它們的某些組合。在多種實施例中，pdn12連接公共wan、因特網(wǎng)或其它網(wǎng)絡。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡12執(zhí)行諸如ip(ipv4和/或ipv6)、x.25或點對點協(xié)議(ppp)的一個或多個分組數(shù)據(jù)協(xié)議(pdp)，能夠進行pdn12服務的基于分組的傳輸。

無線設備6為無線通信設備，例如，其可以包括移動電話、例如具有3g/4g無線卡的膝上型或臺式計算機、無線筆記本、視頻游戲設備、尋呼機、智能手機、個人數(shù)據(jù)助理(pda)、需給電表、或諸如移動檢測器或門鎖的安全設備。無線設備6可以運行一個或多個應用，例如，voip客戶、視頻游戲、視頻會議、電子郵件以及互聯(lián)網(wǎng)瀏覽程序等。在無線設備6上運行的某些應用軟件可要求訪問由pdn12提供的服務。在各種結構的實施方式中，無線設備6也可以被稱為用戶裝置(ue)或移動站(ms)。

服務供應商操作can4以為無線設備6提供網(wǎng)絡接入、數(shù)據(jù)傳輸及其它服務。通常，can4可以實施包括標準組織所定義的任何通用定義的蜂窩網(wǎng)絡架構，例如，全球移動通信系統(tǒng)(gsm)協(xié)會、第三代合作伙伴項目(3gpp)、第三代合作伙伴項目2(3ggp/2)、標準互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(ietf)、和以及全球微波接入互操作性(wimax)論壇。例如，can4可以實施一種或多種gsm架構、通用分組無線業(yè)務(gprs)架構、通用移動通信系統(tǒng)(umts)架構、以及被稱作長期演進(lte)的umts的演進，每個都通過3ggp標準化。連接接入網(wǎng)絡4可替代地或與上面其中一種結合地實施碼分多址-2000(“cdma2000”)或增強數(shù)據(jù)速率gsm演進(edge)架構。連接接入網(wǎng)絡4可以替代地或與上面其中一種結合地實施由wimax論壇所定義的wimax架構。

在某些實例中，連接接入網(wǎng)絡4可以包括核心分組交換網(wǎng)絡(圖1中沒有示出)以及一種或多種無線接入網(wǎng)絡(圖1中也沒有示出)。例如，can4的核心分組交換網(wǎng)絡可以包括通用分組無線業(yè)務(gprs)核心分組交換網(wǎng)絡、基于ip的移動多媒體核心網(wǎng)絡或演進分組核心(epc)或演進分組系統(tǒng)(eps)。can4的核心分組交換網(wǎng)絡包括需要實施can4的特定架構實施方式的協(xié)議的中間設備，例如，服務gprs服務節(jié)點(sgsn)和移動管理實體(mme)。無線設備6使用至連接接入網(wǎng)絡的一個無線接入網(wǎng)絡的無線通信鏈路與can4通信。例如，can4的無線接入網(wǎng)絡可以包括gsm無線接入網(wǎng)絡(gran)、wimax無線接入網(wǎng)絡、umts無線接入網(wǎng)絡(utran)和/或眾所周知的e-utran的utran演進。連接接入網(wǎng)絡4可以進一步包括回程或運輸網(wǎng)絡(沒有示出)，從而在無線設備6與移動網(wǎng)關8之間傳輸用戶和控制通信量，其中，回程或運輸網(wǎng)絡包括通過用于連接接入網(wǎng)絡的服務供應商頻繁出租的陸上傳輸線?；爻叹W(wǎng)絡還包括諸如集合設備和路由器的網(wǎng)絡設備。用于移動網(wǎng)絡的連接接入網(wǎng)絡實例的進一步細節(jié)在于2010年10月15日提交的名稱為“collectivelyaddressingwirelessdevices”的美國專利申請第12/905,771號中描述，其全部內(nèi)容結合于此作為參考。

在圖1的實例中，移動網(wǎng)關8為作為pdn12的網(wǎng)關操作的網(wǎng)絡設備，例如，可以包括網(wǎng)關gprs服務節(jié)點(ggsn)、接入網(wǎng)關(agw)或分組網(wǎng)關(p-gw)。移動網(wǎng)關8可以為下游節(jié)點(例如，sgsn和mme)提供的統(tǒng)一接口，從而允許下游節(jié)點將會話請求發(fā)送至統(tǒng)一接口，而不是向單個設備中的多個設備或多個控制平面實體(例如，服務卡)間分開引導會話請求。在某些實例中，統(tǒng)一接口為在所有控制平面實體(包括用戶管理服務單元10)間共享的移動網(wǎng)關8的ip地址或其它網(wǎng)絡層地址。另外，任意一個用戶管理設備單元10可以錨定(anchor)用于任意服務的會話(例如，通過接入點名稱(apn)識別的)，為此，移動網(wǎng)關8作為網(wǎng)關操作。

在某些實施中，移動網(wǎng)關8可以為執(zhí)行路由協(xié)議以識別通過can4或pdn12到各目的地的路徑的路由器。盡管本文為了方便說明的目的僅就一種或多種具體架構進行了描述，但是can4可以實施包括由任意標準組織闡明的那些及所有人自身擁有的那些架構的任意架構。此外，所述技術可以應用于由這些架構所支持的任意移動數(shù)據(jù)協(xié)議。因此，該技術不應限于本文所提及的蜂窩架構和這些架構所支持的移動數(shù)據(jù)協(xié)議。因此，連接接入網(wǎng)絡4的移動網(wǎng)關8和其它元件每一個都可以表示從任意類型的移動網(wǎng)絡架構內(nèi)發(fā)現(xiàn)的抽象設備。

連接接入網(wǎng)絡4以pdp分組數(shù)據(jù)單元(pdu)的形式(下文中被稱作“包”)建立并操作載體(bearer)以傳輸用戶通信量。通常，載體為在兩個網(wǎng)絡實體之間傳遞用戶通信量的一組網(wǎng)絡資源和can4中的數(shù)據(jù)傳輸函數(shù)。載體可以包括兩個網(wǎng)絡設備之間的路徑、邏輯連接、或物理或無線連接。例如，載體可以包括演進分組系統(tǒng)(eps)載體。關于載體的建立和管理的進一步詳細內(nèi)容可在以下文獻中找到：“3gppts23.401-generalpacketradioservice(gprs)enhancementsforevolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork”，10.0.0版，第三代合作伙伴項目，技術規(guī)范組服務和系統(tǒng)方面，2010年6月，以及“3gppts36.300-evolveduniversalterrestrialradioaccess(e-utra)andevolveduniversalterrestrialradioaccessnetworkevolveduniversalterrestrialradioaccessnetwork(e-utran)overalldescription”，10版，第三代合作伙伴項目，技術規(guī)范組無線接入網(wǎng)絡，其全部內(nèi)容結合于此作為參考。

為了附接至can4，無線設備6通過向can4發(fā)布會話請求14來啟動附接請求(attachrequest)。會話請求14包括識別無線設備6到移動網(wǎng)關8的移動設備識別碼。例如，無線設備識別碼可以表示國際移動用戶識別碼(imsi)、臨時移動用戶識別碼(tmsi)、p-tmsi、系統(tǒng)架構演進(sae)tmsi或s-tmsi、國際移動設備識別碼(imei)、用戶的用戶名、msisdn號碼(例如，“移動用戶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)絡號碼”)或無線設備6的其它數(shù)據(jù)。這樣，移動網(wǎng)關8接收會話請求14中的無線設備6的無線設備識別碼。

盡管示出了從無線設備6到移動網(wǎng)關8的單個消息，但是會話請求14可以表示穿過can4的中間網(wǎng)絡設備到移動網(wǎng)關8的識別無線設備6的多條消息。例如，在lte架構中，會話請求14可以表示通過無線設備6向enodeb發(fā)布的初始附接請求消息，enodeb向mme轉發(fā)該請求。mme可以將從包括無線設備識別碼的附接請求信息中接收的信息組合到mme隨后發(fā)送至sgsn并且也通過會話請求14表示的第一建立會話請求消息中。sgsn生成結合了第一建立會話請求中由sgsn所接收的信息(諸如無線設備識別碼)的第二建立會話請求消息。由sgsn向由移動網(wǎng)關8表示的ggsn發(fā)送的第二建立會話請求消息也通過會話請求14表示。再例如，會話請求14可以表示從無線設備6至sgsn的激活pdp環(huán)境請求(activatepdpcontextrequest)消息和從sgsn至移動網(wǎng)關8的創(chuàng)建pdp環(huán)境請求(createpdpcontextrequest)消息。其它移動網(wǎng)絡架構可以具有類似的信息發(fā)送方案識別到移動網(wǎng)關8的無線設備6作為建立請求會話的連接附接程序或其它程序的一部分。另外，初始附接請求或激活pdp環(huán)境請求消息可響應移動網(wǎng)關8對無線設備6的請求，從而發(fā)起與移動網(wǎng)關8的會話。

連接接入網(wǎng)絡4將會話請求14傳送至移動網(wǎng)關8，移動網(wǎng)關8包括多個用戶管理服務單元10，用戶管理服務單元10使用上述技術和承載無線設備的用戶通信量的默認載體建立can會話。通常，can會話為can4與無線設備6之間的關聯(lián)，通過組合無線設備6pdp地址和pdn12提供的服務的接入點名稱(apn)可識別can會話。即，can會話(下文中，“用戶會話”或“會話”)為提供給無線設備6的服務的指定服務(通過apn指定)會話。除了建立默認載體之外，附接程序可以通過can4觸發(fā)在移動網(wǎng)關8與無線設備6之間承載用戶通信量的一個或多個專用載體的建立。在基于ip的連接接入網(wǎng)絡4中，會話包括ip-can會話。

根據(jù)上述技術，每個用戶管理服務單元10與無線設備識別碼空間內(nèi)無線設備識別碼的不同值相關聯(lián)。例如，這種關聯(lián)可以是服務單元間無線設備識別碼空間的各個值或范圍的分配或公式/函數(shù)的計算結果。移動網(wǎng)關8接收會話請求14，并基于會話請求所運送承載的無線設備識別碼將會話請求分配給用戶管理服務單元10中的一個。即，移動網(wǎng)關8選擇用于通信請求14的相關的一個用戶管理服務單元，并將會話請求發(fā)送給所選擇的用戶管理服務單元處理。所選擇的一個用戶管理服務單元10接收會話請求14，并建立用于無線設備6的會話以與pdn12通信。此后，所選擇的服務單元通過處理用于會話的全部控制通信量并維護用于會話的會話數(shù)據(jù)來錨定(anchor)新建立的會話。以這種方式執(zhí)行分散會話請求處理能夠使移動網(wǎng)關8通過添加附加的用戶管理服務單元10擴展用戶會話的數(shù)量。

在某些情況下，用戶管理服務單元10與另一個交換各自的會話負載數(shù)據(jù)以在服務單元間動態(tài)分配當前會話負載。會話負載數(shù)據(jù)提供當前被每個用戶管理服務單元10錨定的用戶會話的數(shù)量的指示。在這些情況下，所選擇的一個用戶管理服務單元10接收會話請求14，并基于其當前會話負載及其它服務單元的會話負載確定是錨定該會話請求的會話還是將會話請求卸載給當前處理更少會話的另一個用戶管理服務單元10。如果所選擇的一個用戶管理服務單元10選擇錨定會話請求14中所請求的會話，則所選擇的服務單元如上所述建立并錨定會話。但是，如果接收服務請求14的所選擇的一個用戶管理服務單元10確定由另一個服務單元來錨定相應的服務會話，則所選擇的服務單元將服務請求14轉發(fā)給錨定服務單元，其如上所述建立并錨定會話，或者將服務請求轉發(fā)給另一個用戶管理服務單元。因此，該技術可以消除根據(jù)每個會話請求執(zhí)行用戶會話負載分配對中央實體的需求，從而提高了單個網(wǎng)絡設備移動網(wǎng)關8內(nèi)的用戶擴展性，其中，移動網(wǎng)關8向試圖接入pdn12服務的用戶提供統(tǒng)一接口。

圖2為進一步詳細示出了根據(jù)本文所描述的技術執(zhí)行分散會話請求委派(delegation)和處理的圖1的移動網(wǎng)關8的示例性實施方式的方框圖。在這個實例中，移動網(wǎng)關8被分成兩個邏輯或物理“平面”，包括第一控制平面20和第二“數(shù)據(jù)”或“轉發(fā)”平面24。即，移動網(wǎng)關8實現(xiàn)了兩個分離的功能，例如路由/控制和轉發(fā)/數(shù)據(jù)功能，邏輯上，例如作為在相同硬件組件組上執(zhí)行的分開軟件環(huán)境情況，或者物理上，例如作為靜態(tài)實現(xiàn)硬件功能或動態(tài)執(zhí)行軟件或計算機程序從而實現(xiàn)功能的分開的物理專用硬件組件。

控制平面20為分散控制平面，其中，控制平面功能在路由單元26和多個用戶管理服務單元10a-10k(“用戶管理服務單元10”)間分配。類似地，這個實例中的數(shù)據(jù)平面24為分散數(shù)據(jù)平面，其中，數(shù)據(jù)平面功能和分組轉發(fā)功能在多個轉發(fā)單元40a-40n(“轉發(fā)單元40”)間分配。路由單元26、用戶管理服務單元10以及轉發(fā)單元40中的每一個可包括一個或多個處理器(圖2中未示出)，執(zhí)行存儲在計算機可讀存儲介質(圖2中也沒有示出)中的諸如用于定義軟件或計算機程序的軟件指令，計算機可讀存儲介質例如包括存儲設備(例如，磁盤驅動器或光學驅動器)或者存儲器(諸如閃存、隨機訪問存儲器、或者ram)、或者任意其他類型的易失性或非易失性存儲器的非短時性計算機可讀介質，其存儲指令，使一個或多個處理器執(zhí)行此處所描述的技術?？商鎿Q地或附加地，路由單元26、用戶管理服務單元10以及轉發(fā)單元40中的每一個可以包括用于執(zhí)行本文所描述的技術的專用硬件，例如，一個或多個集成電路、一個或多個應用專用集成電路(asic)、一個或多個應用專用指定處理器(assp)、一個或多個場可編程門陣列(fpga)、或者一個或多個前述實例專用硬件的任意組合。

開關22耦接路由單元26、用戶管理服務單元10以及轉發(fā)單元40，以在這些單元間傳送數(shù)據(jù)單元和控制消息。開關22可以表示內(nèi)部切換結構或橫桿、總線或鏈路。在名稱為“multi-chassisrouterwithmultiplexedopticalinterconnects”的美國專利申請第2008/0044181號中描述了被用作轉發(fā)平面從而中繼路由器中單元間的數(shù)據(jù)包的高速多級切換結構的實例。美國專利申請第2008/0044181號的全部內(nèi)容結合于此作為參考。

路由單元26執(zhí)行移動網(wǎng)關8的路由功能。在這方面，路由單元26代表實現(xiàn)可以通過其確定路由信息庫29(“rib29”)中所存儲的路由信息的路由協(xié)議(圖2中沒有示出)的控制的硬件或硬件與軟件的結合。rib29可以包括定義諸如圖1的can4的網(wǎng)絡拓撲的信息。路由單元26可以解析通過rib29中的路由信息所定義的拓撲，從而選擇或確定通過網(wǎng)絡的一個或多個路由。隨后，路由單元26通過這些路由更新數(shù)據(jù)平面24，其中，數(shù)據(jù)平面24的轉發(fā)單元40存儲這些路由作為各轉發(fā)信息庫39a-39n(“rib39”)。在于7月30日提交的名稱為“streamlinedpacketforwardingusingdynamicfiltersforroutingandsecurityinasharedforwardingplane”的美國專利申請12/182，619號中能夠找到路由的一個示例性實施方式的進一步細節(jié)，其結合于此作為參考。

另外，路由單元26包括作為處理器或“端口監(jiān)控程序”操作的資源管理器28，從而接收用于移動網(wǎng)關8的靜態(tài)或動態(tài)資源相關信息，并且向用戶管理服務單元10和轉發(fā)單元40發(fā)布信息，從而促進本發(fā)明的技術。例如，資源管理器28可由管理員或其它實體使用管理接口用諸如服務單元數(shù)目以及單獨服務單元的各自容量(例如，服務單元能夠錨定的會話數(shù)目)的描述用戶管理服務單元10的信息靜態(tài)配置。資源管理器28可以靜態(tài)或動態(tài)地將用戶管理服務單元10的更新的相關資源信息下載到轉發(fā)單元40。在所描述的實例中，資源管理器28在消息52中將移動網(wǎng)關8的用戶管理服務單元10的數(shù)目發(fā)送給請求委派模塊42a。如下面進一步詳細描述的一樣，資源管理器28也可以從用戶管理服務單元10接收描述當前正在由服務單元錨定的各個動態(tài)會話負載資源相關信息。

數(shù)據(jù)平面(可替換地，“轉發(fā)”平面)24代表根據(jù)轉發(fā)信息轉發(fā)網(wǎng)絡通信量的硬件或硬件與軟件的結合。在圖2的移動網(wǎng)關8的實例中，數(shù)據(jù)平面24包括轉發(fā)單元40，轉發(fā)單元40經(jīng)由入站鏈路46a-46n向出站鏈路48a-48n提供由接口卡44a-44n(“ifc44”)接收的網(wǎng)絡通信量的高速轉發(fā)。轉發(fā)單元40每一個都可以包括耦接各自的接口卡44的一個或多個數(shù)據(jù)轉發(fā)引擎(“pfe”)，并且例如可以代表密集的端口集中器(dpc)、模塊端口集中器(mpc)、柔性物理接口卡(pic)集中器(fpc)或例如可被插入移動網(wǎng)關8底盤或底盤組合的其它線路卡。

每個轉發(fā)單元40可包括執(zhí)行基本類似功能的基本類似的組件，所述組件和功能將在關于轉發(fā)單元40a的下文描述。轉發(fā)單元40a包括請求委派模塊42a，請求委派模塊42a經(jīng)由ifc卡44a接收會話請求，并根據(jù)各自無線識別碼或會話請求的其它特性與所選擇的用于會話請求的服務單元10之間的關聯(lián)將會話請求委派給所選擇的一個用戶管理服務單元10。如下面進一步詳細描述的，該關聯(lián)可以為由請求委派模塊42a對會話請求字段值所執(zhí)行的散列或其它功能的結果。因為每個轉發(fā)單元40可以以此方式委派會話請求，所以該技術能夠使移動網(wǎng)關8避免在路由單元26或單個的用戶管理服務單元10內(nèi)集中委派。這樣可以防止對于集中委派固有的會話請求處理中的瓶頸，并允許移動網(wǎng)關8對會話請求更快地響應，從而提高移動網(wǎng)關8在移動連通性的高流動環(huán)境中管理會話的能力。此外，這樣可以允許移動網(wǎng)關8更容易地被擴展以包括用于處理用戶會話增加量所需的計算資源。

在所示的實例中，ifc卡44a接收入站接口46a的會話請求50并將會話請求轉發(fā)給請求委派模塊42a。當接收到會話請求50后，請求委派模塊42a選擇相關聯(lián)的服務單元10a處理會話請求，并將會話請求50轉發(fā)給服務單元10a。請求委派模塊42a可處理會話請求，以去除gtp和其它報頭。會話請求50可以表示圖1的會話請求14的實例，例如可以包括通過服務網(wǎng)關(s-gw)向作為lte網(wǎng)絡的epc的pgw操作的移動網(wǎng)關8發(fā)送的創(chuàng)建會話請求消息或通過sgsn向作為gprs分組交換網(wǎng)絡的ggsn操作的移動網(wǎng)關8的創(chuàng)建pdp環(huán)境請求。會話請求50包括無線設備識別碼(例如，imsi)，并且可以進一步包括識別分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡并且在某些情況下可以進一步識別由分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡提供的請求服務(例如，互聯(lián)網(wǎng)、wap或多媒體信息服務(mms))的接入點名稱。換句話說，apn為確定無線設備的適當網(wǎng)關(例如，ggsn)并通過網(wǎng)關確定用戶所請求的服務或來自無線設備的用戶數(shù)據(jù)包應該被轉發(fā)到的外部分組網(wǎng)絡中接入點的地址的邏輯名。

控制平面20的用戶管理服務單元10為用戶設備提供統(tǒng)一接口，并提供用于移動網(wǎng)關8的分散的服務會話設置(setup)和管理。例如，所有用戶管理服務單元10可以通過相同的ip或其它pdp地址定址，因此，去往用戶管理服務單元10的相同ip或其它pdp地址的控制信息可以由任意服務單元處理。每個用戶管理服務單元10內(nèi)部可以包括從移動網(wǎng)關8的其它組件中識別出服務單元的唯一標識符。例如，用戶管理服務單元10標識符可以包括索引、標識字符串、內(nèi)部ip地址或鏈路層地址。例如，用戶管理服務單元10每個都可以表示分組轉發(fā)引擎(pfe)或可插入移動網(wǎng)關8底盤(chassis)內(nèi)的物理接口卡組件。例如，物理接口卡可以為多服務密集端口集中器(ms-dpc)。用戶管理服務單元10也可以每個都表示對路由節(jié)點執(zhí)行的聯(lián)合處理器，諸如路由單元26。可選地，用戶管理服務單元10可以被稱作“服務pic”或“服務卡”。每個用戶管理服務單元10包括執(zhí)行基本類似功能的基本類似的組件，所述組件和功能將在關于服務單元10a的下文中描述。

服務單元10a的會話控制模塊36建立由移動網(wǎng)關8位于其中并在建立會話后管理會話的連接接入網(wǎng)絡所請求的會話。會話控制模塊36在會話環(huán)境38內(nèi)存儲由服務單元10a管理的一個或多個會話的在由會話控制模塊36接收的或由會話控制模塊36分配的控制平面協(xié)議消息中所接收的會話數(shù)據(jù)。服務單元10a可以被稱作在會話環(huán)境38中存儲的會話的錨定服務單元，其中，服務單元10a存儲管理會話所需要的控制和轉發(fā)信息。每個用戶管理服務單元10包括會話控制模塊36的實例并且因此可以獨立執(zhí)行建立用戶會話所需要的控制平面協(xié)議。在這個意義上，用戶管理服務單元10提供管理用戶通信會話的分散控制平面的形式。結果，移動網(wǎng)關8可以實現(xiàn)處理來自移動設備的幾千或幾百萬個并行通信會話的增大的可擴展性。例如，在用于無線設備參與的會話的會話環(huán)境38中所存儲的會話環(huán)境可以包括在發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)包中使用的無線設備的can分配的pdp地址、在轉發(fā)用戶數(shù)據(jù)包中由服務單元10a使用的諸如通道端點標識符(teid)和用于下游節(jié)點的標識符/地址的路由信息、用于會話的apn以及服務質量(qos)剖面(profile)。

就用于用戶會話的控制平面錨而言，服務單元10處理用于構成處理并轉發(fā)來自移動設備的數(shù)據(jù)通信量的用戶指定轉發(fā)路徑的轉發(fā)單元40的結構。例如，服務單元10a可以為轉發(fā)單元40規(guī)劃(program)會話環(huán)境38，用于在各個會話環(huán)境38a’-38n’(“會話環(huán)境38”)中存儲。例如，轉發(fā)單元40a接收用戶數(shù)據(jù)包，將用戶數(shù)據(jù)包映射至會話環(huán)境38’中的會話環(huán)境，并根據(jù)會話環(huán)境數(shù)據(jù)利用轉發(fā)結構轉發(fā)用戶數(shù)據(jù)包。例如，通過用于特殊會話的轉發(fā)單元40a的下行用戶數(shù)據(jù)包的轉發(fā)可以包括使用gprs通道協(xié)議(gtp)包封用戶數(shù)據(jù)包并在gtp標題內(nèi)設定用于會話的指定下行流teid。對在轉發(fā)單元68內(nèi)構成用戶指定轉發(fā)路徑的用戶管理單元的典型細節(jié)能夠在于2011年6月29日提交的名稱為“variable-basedforwardingpathconstructionforpacketprocessingwithinanetworkdevice”的美國專利申請第13/172505號中找到，其全部內(nèi)容結合于此作為參考。

會話控制模塊36從轉發(fā)單元40接收會話請求并通過將會話請求重新分配至另外一個用戶管理服務單元10或通過設置所請求的會話來處理會話請求。由會話控制模塊36本地地以及經(jīng)由服務單元10a的資源管理器接口34(示為“資源管理器接口34”)由路由單元26的資源管理器28遠程地填充的位置表32’和負載表30’包括確定會話控制模塊36是否要重新分配新會話請求的會話相關信息。資源管理器28為在用戶管理服務單元10間同步會話負載及會話位置數(shù)據(jù)的集中管理實體。但是，在移動網(wǎng)關8的某些實例中，用戶管理服務單元10代替集中管理實體直接與另一個同步這樣的會話相關數(shù)據(jù)。

具體地，位置表32’為包括將各自會話的唯一標識符映射至管理會話的一個用戶管理服務單元10的一個或多個實體的關聯(lián)數(shù)據(jù)結構。位置表32’的實體每項可以將會話的無線設備識別碼和apn的組合映射至用于管理會話的一個用戶管理服務單元10的標識符。當會話控制模塊36確定管理所請求的會話時，會話控制模塊通知資源管理器接口34，資源管理器接口34通知路由單元26的資源管理器28，服務單元10a將管理所請求的會話。資源管理器28用每個用戶管理服務單元10的各局部位置表32’更新路由單元26中的主位置表32，并附加地同步主位置表32。這樣，資源管理器28通知每個用戶管理服務單元10，例如，服務單元10a將處理所請求的會話。

負載表30’為包括一項或多項的關聯(lián)數(shù)據(jù)結構，每項都存儲用于一個用戶管理服務單元10的會話負載信息。負載表30’的項可以將服務單元的會話負載信息表示為會話利用率或百分比、服務單元未分配/可用的用于管理的會話數(shù)目、或表示所描述的服務單元的會話負載的其它值。當服務單元10a在會話環(huán)境38中創(chuàng)建或結束會話時，資源管理器接口34通知資源管理器28對服務單元10a的會話負載的改變。資源管理器28用服務單元10a的會話負載更新主負載表30，此外用每個用戶管理服務單元10各自的局部負載表30’同步主負載表30。這樣，資源管理器28通知每個用戶管理服務單元10關于服務單元10a的會話負載。

在所示的實例中，會話控制模塊36接收并處理由轉發(fā)單元40a所轉發(fā)的會話請求50。如下面進一步詳細描述的一樣，會話控制模塊36接入負載表30’和位置表32’，確定是否管理所請求的會話。如果會話控制模塊36確定另一個用戶管理服務單元10將管理所請求的會話，則會話控制模塊向所確定的服務單元轉發(fā)會話請求50。這樣，每個用戶管理服務單元10可以重新分配會話請求，從而實現(xiàn)分散負載平衡技術，而不用中央實體參與委派每個會話請求。結果，該技術可以促進與用戶管理服務單元10的數(shù)目相關的用戶擴展性。

圖3為詳細示出了圖2的轉發(fā)單元40a的請求委派模塊42a的示例性實例的方框圖。請求委派模塊42a接收會話請求50，在這個實例中會話請求50被示為lte網(wǎng)絡的創(chuàng)建會話請求消息，并且包括該消息的imsi、apn、s-gw地址、s-gwgtp-u(用戶平面)teid、及s-gwgtp-c(控制平面)值。散列模塊62接收會話請求50，并通過將會話請求與一個用戶管理服務單元10關聯(lián)來選擇處理服務單元。在這個實例中，所述關聯(lián)為由散列模塊62應用的散列函數(shù)的結果，從而將用于所請求會話的信息識別為通過會話請求50所指定的。此外，在這個實例中，散列模塊62將可以為由例如散列引擎執(zhí)行的sha-1或md5的散列函數(shù)應用于由會話請求50所指定的imsi和apn的組合，從而選擇用于會話請求處理的一個用戶管理服務單元10。在各種其它實例中，散列模塊62可以將散列函數(shù)應用于其它識別信息，諸如上述的imsi、apn、s-gw地址、s-gwgtp-uteid、s-gwgtp-c、區(qū)分來自單個用戶的用于相同服務的隨后請求的會話請求的序號或它們的任意組合。

服務單元描述數(shù)據(jù)64包括用戶管理服務單元10的標識符，并指定可用于處理會話請求50的移動網(wǎng)關8的用戶管理服務單元10的數(shù)目。服務單元描述數(shù)據(jù)64在某些實例中可以表示指定到用戶管理服務單元10的各個下一個跳轉的轉發(fā)結構。用戶管理服務單元10的數(shù)目修改由散列模塊62所應用的散列函數(shù)，從而改變可以放入會話請求50的散列桶(hashbucket)的數(shù)目，其中，散列函數(shù)的每個散列桶相應于一個用戶管理服務單元10。即，散列模塊62應用散列函數(shù)生成散列值，并且基于該散列值，將會話請求50放入每個都相應于一個服務單元50的多個散列桶中一個，從而選擇用于散列桶的相應服務單元。在某些實例中，散列模塊62可以將模數(shù)除法(modulodivision)應用于散列值來確定索引，從而選擇服務單元。這樣，散列模塊62實現(xiàn)了將會話請求50密鑰映射至其中一個用戶管理服務單元10的散列表或散列映射。散列模塊62指示多路復用器60將會話請求50指向由散列模塊62選擇的其中一個服務單元。多路復用器60可以接入服務單元描述數(shù)據(jù)64以檢索用于所選擇的服務單元10的標識符，從而將會話請求50轉發(fā)至所選擇的服務單元。

圖4為詳細示出了操作執(zhí)行用戶會話的分散控制平面管理的服務單元10a的示例性組件的方框圖。服務單元10a的位置表32’包括位置表項76a-76d(“位置表項76”)，每個位置表項都將會話的唯一標識符映射至其中一個用戶管理服務單元10的標識符。更具體地，這個實例中的位置表項76將會話的imsi和apn的組合映射至其中一個用戶管理服務單元10的標識符。因此，每個位置表項將單個imsi映射至多個不同的用戶管理服務單元10。例如，位置表項76a、76b都指定imsi“11”，但是位置表項76a指定apn值“互聯(lián)網(wǎng)”并且由服務單元10a管理，而位置表項76b指定apn值“voip”并且通過服務單元10c管理。這樣，實現(xiàn)分散控制平面的用戶管理服務單元10可以用多個不同的服務單元管理單個用戶的多個會話。

會話控制模塊36的服務單元選擇模塊70接收由轉發(fā)單元40a向服務單元10a轉發(fā)的會話請求50。如圖3所示的實例中一樣，會話請求50為lte網(wǎng)絡的建立會話請求消息，并且包括imsi、apn、s-gw地址、s-gwgtp-uteid以及s-gwgtp-c值。服務單元選擇模塊70訪問位置表32’，使用會話請求50的imsi和apn識別位置表項76中匹配的一個。如果匹配的位置表項指定服務單元10a(即，包括會話控制模塊36的服務單元)，則服務單元10a已經(jīng)管理所請求的會話，因此，服務單元選擇模塊70將會話請求50傳遞至會話設置模塊72用于處理。如果位置表項74中匹配的一個指定另一個用戶管理服務單元10，則服務單元選擇模塊70將會話請求50轉發(fā)至指定的服務單元。這種可能性會在下游節(jié)點(例如，s-gw)失效從而不能夠繼續(xù)服務會話并且也不能指示移動網(wǎng)關8刪除會話的初始會話環(huán)境的情況下發(fā)生。用戶可以利用接下來的會話請求重新開始會話。如果可用用戶管理服務單元10的數(shù)目已經(jīng)臨時改變，則轉發(fā)單元可以將接下來的會話請求50分配給服務單元10a，而不是錨定響應于先前的會話請求所建立的會話的服務單元。結果，與初始會話環(huán)境相比，錨定服務單元可以調整接下來的會話請求50，通常通過刪除初始會話范圍。這樣，服務單元選擇模塊70確保被選擇用于錨定先前的會話請求的相同服務單元被選擇用于錨定重新發(fā)送的會話請求，以便避免將導致用戶會話的pdp地址重復的重復會話的會話環(huán)境。

如果無位置表項76與會話請求50的ismi和apn匹配，則服務單元選擇模塊70識別其中一個用戶管理服務單元10來管理所請求的會話。服務單元選擇模塊70訪問負載表30’，以確定服務單元10a是否具有管理所請求的會話的會話能力，如果是，則將會話請求50轉發(fā)至會話設置模塊72。但是，如果服務單元10a很擁擠，則服務單元選擇模塊70從負載表30’中選擇不擁擠的一個用戶管理服務單元10來管理會話請求50，并且將會話請求轉發(fā)至所選擇的服務單元。另外，服務單元選擇模塊70在位置表32’中創(chuàng)建新項，將會話請求50的imsi和apn映射至所選擇的管理會話請求的服務單元，無論是服務單元10a還是另一個用戶管理服務單元10。如上所述，與路由單元26的資源管理器28合作的服務單元10a的資源管理器接口34在用戶管理服務單元10間同步位置表32’。服務單元選擇模塊70也增加負載表30’的項。

會話設置模塊72為狀態(tài)會話協(xié)議模塊，其與連接接入網(wǎng)絡的下游節(jié)點及網(wǎng)絡服務器交換控制消息，從而建立由服務單元10a管理的所請求的會話。在所示的實例中，會話設置模塊72還執(zhí)行除了gtp之外的各種控制協(xié)議73a-73c，從而獲取用于會話的用戶指定信息。具體地，會話設置模塊72執(zhí)行驗證、授權以及計費(aaa)協(xié)議73a、動態(tài)主機配置協(xié)議(dhcp)73b以及用于通信的計費協(xié)議73c，例如通過策略和計費規(guī)則功能(pcrf)實體。結果，每個用戶管理服務單元10可以獨立操作執(zhí)行控制協(xié)議73并建立會話。會話設置模塊72可以接收會話請求50并與連接接入網(wǎng)絡的下游節(jié)點交換控制消息，從而建立所請求的會話并在會話范圍38中存儲用于所得的會話信息。響應會話請求50，會話設置模塊72向連接接入網(wǎng)絡的目的下行節(jié)點發(fā)布被轉發(fā)單元40轉發(fā)的會話請求響應74。

圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明中所描述的分散委派技術將會話請求分配給其中一個用戶管理服務單元10的圖3的請求委派模塊42a的操作的示例性模式的流程圖。請求委派模塊42a從管理實體接收可用于處理會話請求的服務單元的數(shù)目并將該數(shù)據(jù)存儲為服務單元描述數(shù)據(jù)64(200)。隨后，請求委派模塊42a接收會話請求(202)并指示散列模塊62對會話請求密鑰(例如，imsi+apn)執(zhí)行散列函數(shù)(204)。散列模塊62使用散列函數(shù)的值根據(jù)服務單元的數(shù)目選擇其中一個用戶管理服務單元10(206)，并指示多路復用器將所接收的會話請求轉發(fā)給所選擇的服務單元(208)。

圖6為示出了根據(jù)本文所描述的分散負載平衡技術處理會話請求的包括圖4的示例性會話控制模塊36的圖2的示例性服務單元10a的操作的典型模式的流程圖。資源管理器接口34從路由單元26的資源管理器28或直接從其它用戶管理服務單元10接收并安裝位置表32’的項，每個項都將會話請求密鑰信息映射至相對應會話的用戶管理服務單元10中錨定的一個(220)。另外，資源管理器接口34從路由單元26的資源管理器28或直接從其它用戶管理服務單元10接收并安裝負載表30’的項，每項都描述了用戶管理服務單元10中相對應的一個的會話負載情況(222)。

服務單元選擇模塊70接收由其中一個轉發(fā)單元40轉發(fā)的會話請求，選擇服務單元10a處理會話請求(224)。服務單元選擇模塊70為位置表32’加密會話請求密鑰(例如，imsi+apn)以識別匹配的位置表項(226)。如果位置表32’包括匹配的位置表項(226的是分支)，則服務單元選擇模塊70進一步確定匹配的位置表項是否在控制平面中指定本地服務單元(即，服務單元10a)錨定相對應的會話(228)。如果指定了本地服務單元(228的是分支)，則服務單元選擇模塊70將會話請求50轉發(fā)至會話設置模塊72，會話設置模塊72與下游節(jié)點交換控制平面，從而建立所請求的會話(232)。會話設置模塊72為了便于與服務單元10a建立所請求的會話可以重新傳送先前的會話請求響應或刪除與會話請求密鑰相對應的現(xiàn)有會話。如果遠程服務單元(即，另一個用戶管理服務單元10)通過匹配的位置表項被指定(228的否分支)，則服務單元選擇模塊70將會話請求轉發(fā)至已經(jīng)錨定或在該過程中將其自身設置為錨定的指定服務單元，其中，會話與會話請求相對應(236)。

如果在位置表32’中無匹配的位置表項，則服務單元選擇模塊70訪問負載表30’，確定本地服務單元(即，服務單元10a)是否達到錨定會話的容量(230)。如果本地服務單元能夠錨定附加的會話(230的否分支)，則服務單元選擇模塊70將會話請求卸載至會話設置模塊72，與下游節(jié)點交換控制面消息，從而建立所請求的會話(232)。但是，如果本地服務單元達到了容量并因此不能錨定附加會話(230的yes分支)，則服務單元選擇模塊70訪問負載表30’，選擇沒有到達容量的另一個用戶管理服務單元10來錨定會話請求的會話(234)。服務單元選擇模塊70可以選擇最輕負載的用戶管理服務單元10。在選擇了錨定服務單元后，服務單元選擇模塊70將會話請求轉發(fā)至所選擇的服務單元(236)。

在這個發(fā)明中所描述的技術可以在硬件、軟件、固件、或它們的任意組合中至少部分實現(xiàn)。例如，可以在包括一個或多個微處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、應用專用集成電路(asic)、場可編程門陣列(fpga)、或任意其它等效的集成或分散邏輯電路、以及這些組件的任意組合的一個或多個處理器中實現(xiàn)所描述技術的各個方面。術語“處理器”或“處理電路”通常指的是任意的前述邏輯電路，自身或與其它邏輯電路的組合、或者任意其它等效電路。包括硬件的控制單元也可以執(zhí)行本發(fā)明的一個或多個技術。

可以在支持本發(fā)明所描述的各種操作和功能的同一設備或分開設備中實現(xiàn)這樣的硬件、軟件、及固件。另外，可以共同或分開作為離散但卻能共同操作的邏輯設備來實現(xiàn)任意所描述的單元、模塊、或組件。作為模塊或單元的不同特征的描述希望突出不同的功能方面，并不是意味著必須通過分開的硬件或軟件組件實現(xiàn)這樣的模塊。更確切地，可以通過分開的硬件或軟件組件執(zhí)行或在通用或分開的硬件或軟件組件中集成與一個或多個模塊或單元關聯(lián)的功能。

也可以在包括指令的諸如非瞬態(tài)計算機可讀介質或計算機可讀存儲介質的計算機可讀介質中體現(xiàn)或編碼本發(fā)明中所描述的技術。例如，當執(zhí)行指令時，在計算機可讀介質中嵌入或編碼的指令可以使可編程處理器或其它處理器執(zhí)行所述方法。計算機可讀存儲介質可以包括隨機接入存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可編程只讀存儲器(prom)、可擦寫變成只讀存儲器(eprom)、電可擦寫變成只讀存儲器(eeprom)、閃存、硬盤、cd-rom、軟盤、磁帶、磁性介質、光學介質、或其它計算機可讀存儲介質。應該了解，盡管術語“計算機可讀介質”除了物理存儲介質之外還可以包括諸如信號的瞬態(tài)介質，但是術語“計算機可讀存儲介質”指的是物理存儲介質，而不是信號或載波。

除了上面之外或可替代的，描述了下面的實施例。任意下面實施例中所描述的特征可以被此處所描述的任意其他實施例利用。

一個實施方式是提供一種利用移動網(wǎng)關設備管理用戶會話的方法，包括：利用移動服務供應商網(wǎng)絡的移動網(wǎng)關的多個轉發(fā)單元中的一個接收會話請求，移動服務供應商網(wǎng)絡提供對一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的服務的接入，其中，會話請求標識移動設備并請求移動網(wǎng)關作為在接入一個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于該移動設備的通信會話的錨；響應于所述會話請求，利用轉發(fā)單元選擇移動網(wǎng)關多個用戶管理服務單元中的第一個，其中，多個用戶管理服務單元為移動服務供應商網(wǎng)絡中的節(jié)點提供統(tǒng)一接口；從轉發(fā)單元向第一用戶管理服務單元發(fā)送會話請求，從而為所述移動設備請求的所述會話提供管理服務。

在某些實施方式中，所述方法進一步包括：利用第一用戶管理服務單元為移動設備建立與會話請求相對應的會話以錨定所述會話；以及從移動網(wǎng)關設備的第一用戶管理服務單元向其他用戶管理服務單元發(fā)送消息，以表示第一用戶管理服務單元錨定與會話請求相對應的會話。

在某些實施方式中，所述方法進一步包括：建立會話包括：用第一用戶管理服務單元對轉發(fā)單元中的一個進行編程，從而在轉發(fā)單元內(nèi)設置用戶指定的轉發(fā)路徑用于處理和轉發(fā)來自移動設備的數(shù)據(jù)通信量。

在某些實施方式中，所述方法進一步包括：建立會話包括：利用第一用戶管理服務單元提供用于管理來自所述移動裝置的所述會話所需要的包括對用戶的驗證、授權及計費(aaa)和費用收取的服務。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：會話請求包括用戶的移動設備識別碼，并且至少基于移動設備的識別碼關聯(lián)會話請求與第一用戶管理服務單元。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：利用轉發(fā)組件將散列函數(shù)應用于所述移動設備識別碼，從而生成散列值；以及利用轉發(fā)組件將散列值映射至多個用戶管理服務單元中的一個，從而選擇多個用戶管理服務單元中的一個。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：利用多個用戶管理服務單元中的第一個接收會話請求；訪問具有一個或多個位置表項的第一用戶管理服務單元的位置表，從而確定位置表是否包括與會話請求相對應的會話的匹配位置表項，其中，每個位置表項都指定用于會話的用戶管理服務單元中的錨定一個；以及當確定位置表包括指定不是第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，將會話請求從第一用戶管理服務單元重定向至通過匹配位置表項指定的錨定服務單元。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括將會話請求密鑰與位置表項密鑰匹配，從而確定匹配位置表項，其中，會話請求密鑰包括移動設備識別碼。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：當確定位置表包括指定作為第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，刪除會話的會話環(huán)境；以及與連接接入網(wǎng)絡的下游節(jié)點交換控制消息，從而響應會話請求建立新的會話。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：通過第一用戶管理服務單元確定第一用戶管理服務單元的會話負載；以及當?shù)谝挥脩艄芾矸諉卧臅捸撦d達到用于第一用戶管理服務單元的會話容量時，將會話請求發(fā)送至用戶管理服務單元中的第二個。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：訪問第一用戶管理服務單元的負載表，從而確定第二服務單元的會話負載小于第二服務單元的會話容量。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：當?shù)谝挥脩艄芾矸諉卧臅捸撦d小于會話容量時，利用第一用戶管理服務單元建立與會話請求相對應的會話。

在某些實施方式中，所述方法可以進一步包括：從第一用戶管理服務單元向其它用戶管理服務單元發(fā)送消息，從而通信第一用戶管理服務單元的會話負載。

某些實施方式提供一種計算機可讀存儲介質，其用指令編碼，使得一個或多個可編程處理器質性上述任意方法。某些實施方式提供一種設備，其包括用于執(zhí)行上述任意方法的裝置。

在某些實施方式中，移動網(wǎng)關包括：數(shù)據(jù)平面，具有多個轉發(fā)組件，接收來自具移動服務供應商網(wǎng)絡的會話請求，其中移動服務供應商網(wǎng)絡中有移動網(wǎng)關；以及控制平面，包括多個分配的用戶管理服務單元，通過切換結構耦接至數(shù)據(jù)平面，其中，用戶管理服務單元作為在通過移動服務供應商網(wǎng)絡接入一個或多個分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡時用于移動設備的通信會話的錨；以及在每個轉發(fā)組件中的請求委派模塊，將會話請求遞送至用戶管理服務單元，從而為移動設備所請求的會話提供的管理服務。

在某些實施方式中，多個用戶管理服務單元中的每一個包括建立會話的會話控制模塊，通過對轉發(fā)單元編程(program)從而在轉發(fā)單元中安置用戶指定轉發(fā)路徑用于處理和轉發(fā)來自移動設備的數(shù)據(jù)通信量。

在某些實施方式中，用戶管理服務單元的會話控制模塊交換消息，以表明通過每個用戶管理服務單元所錨定的用戶會話。

在某些實施方式中，每個用戶管理服務單元的會話控制模塊提供如下服務：管理來自移動設備所需要的包括對用戶驗證、授權及計費(aaa)和費用收取的服務。

在某些實施方式中，每個轉發(fā)組件的請求委派模塊將散列函數(shù)應用于每個會話請求中的移動設備識別碼，從而生成散列值，并且將散列值映射至用戶管理服務單元。

在某些實施方式中，每個用戶管理服務單元包括：位置表，具有一個的一個或多個位置表項，每個位置表項都指定用于每個用戶會話的用戶管理服務單元的錨定的一個；每個用戶管理服務單元還包括服務單元選擇模塊，響應于每個會話請求訪問位置表，從而確定位置表是否包括與會話請求相對應的會話的匹配位置表項，以及當確定位置表包括指定不是第一用戶管理服務單元的錨定服務單元的匹配位置表項時，將會話請求從第一用戶管理服務單元重定向至通過匹配位置表項指定的錨定服務單元。

此外，上述任意實施方式的任意指定特征等可以被結合在上述技術的有益實施例中。即，任意指定特征通常可被應用于發(fā)明的所有實施例。發(fā)明的各種實施例已經(jīng)被描述。