一种均衡移动性管理设备池容量的方法技术

本发明专利技术公开了一种均衡移动性管理设备池容量的方法，旨在解决现有技术中基于静态分发业务请求的方法，在网络容量或负载发生变化时，需要手动修改数据或调整设备配置解决容量或负载均衡的问题。一种均衡移动性管理设备池容量的方法既适用于2G/3G网络中，又适用于4G网络中；其中包括1.用户设备开机，通过对服务小区和邻近小区测量值的监控，来触发小区选择和小区重选，以最大程度保证小区驻留在一个最好的小区内，驻留到合适的小区后，首先发起随机接入过程，即消息1；至17.无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向服务支撑节点发送上行非接入层传输消息，包含非接入层附着完成、激活默认的演进分组系统承载上下文消息共17个步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种属于无线通信领域数据业务容量均衡方法，更具体地说，本专利技术涉及一种核心网分组域均衡移动性管理设备池容量的方法。
技术介绍
长期演进(LTE，Long term Evolut1n)是国际标准化组织第三代合作伙伴计划(3GPP,Third generat1n partnership Project)制定，在考虑下一代网络架构方面，要求网络扁平化、互联网协议(IP,Internet Protocol)分组化，从而实现通信网络大容量、高带宽、高效率交换演进的需求，因此LTE系统采用互联网协议。通用无线分组业务(GPRS，GeneralPacket Rad1 Service)主要提供移动2G/3G数据业务，通用无线分组业务中服务支撑节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)是GPRS核心网重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。传统移动通信网络中，一个无线网络节点基站控制器(BSC，Base Stat1n Contro11er)/无线网络控制器(RNC，Rad1 NetworkContro 11 er)只能连接一个服务支撑节点SGSN。随着移动宽带化加速，通用无线分组业务也在不断演进，演进的分组核心网(EPC，Evolved Packet Core)主要提供第四代移动通信技术(4G)数据业务，移动性管理设备(MME,Mobility Management Entity)是长期演进核心网重要组成部分，主要负责用户控制面的管理。4G基站(eNodeB)与MME为多对多的网状拓扑结构，MME需同时管理成千上万个网J L ο为达到现网设备价值最大化，通信运营商普遍采用共用2G/3G/4G核心网的方式，即对现网2G/3G设备升级和改造，统一了控制面和用户面，简化网络结构，现网SGSN升级改造成支持2G/3G/4G融合核心网设备SGSN/MME。核心网资源池是3GPP组织在R5阶段提出，目前已广泛的应用于现网之中。SGSN/MME Pool(融合核心网资源池)将多个SGSN/MME(融合核心网设备)构成的一个SGSN/MME池(Pool)，池所覆盖的BSC/RNC/eNodeB与池内各SGSN/MME分别连接，由SGSN/MME Pool内所有SGSN/MME共同为其所覆盖的BSC/RNC/eNodeB服务。核心网资源管理池的组网方式改变了原有的网络拓扑结构，可以将一个无线网络节点连接至多套SGSN/MME上。SGSN对2G/3G基站的管理是通过BSC和RNC节点来实现;4G基站(eNodeB)直接与MME相连，在eNodeB上配置MMEPool中每个MME的业务地址数据。非接入层节点选择功能(NNSF，NAS Node Select1n Funct1n)，即无线接入网(RAN,Rad1 Access Network)节点通过NNSF功能为用户设备(UE，User Equipment)发上来的初始非接入层(NAS，Non Access Stratum)信令选择一个合适的路由，将其发送到合适的SGSN/MME节点，SGSN/MME网络存在两种节点选择方法:2G/3G业务节点选择方式:BSC/RNC代理NAS节点选择功能是根据池内各SGSN容量通过网管手动设定容量因子，当UE初次注册到SGSN Pool内的一个SGSN时，这个SGSN将含有本局网络资源标识(NRI ,Network Resource Identif ier)的用户临时标识分配给UEc3UE再次发起业务时将携带NRI信息，BSC/RNC内配置各NRI和SGSN的映射关系，BSC/RNC收到UE的上发消息后，获取NRI值，如果NRI有对应SGSN，则转发到对应的SGSN，否则按各SGSN负荷分担的比例进行随机选择，“卸载”或“禁用”状态的SGSN不在选择范围内ASC/RNC将利用NRI信息将UE发起的业务路由到NRI对应的SGSN3SC/RNC根据配置SGSN节点容量确定负荷分担比例。4G业务节点选择方式:一个eNodeB与MME Pool中的多个MME连接，当建立专用SI(eNodeB与MME之间的接口名称)连接时，需要为UE选择一个服务MME^NodeB根据各MME对应的“负荷权重”比例进行选择，MME的负荷权重值通过SI发送给池区中eNodeBIME负荷权重值根据Pool中其它MME节点可用容量加以设置，负荷权重值通过SI携带给eNodeBcMME Pool特性是多个MME同时为相同的无线区域服务，Pool内MME之间实现资源共享，业务负荷分担。UE接入哪个MME与eNodeB的负荷均衡策略有关，因此eNodeB需感知MME的设备状态。如果探测到MME不可用，需要及时调整负荷均衡策略，将新接入业务请求消息分配给其它正常状态的 MME ο由于核心网络节点的负载信息一般处于动态变化之中，而现有技术提供的该方式是一种“静态”的方式，设置好的权重不会随时间变化，即使能够根据核心网络节点变化后的负载信息来调整权重，也需要手动重新配置，而且也存在一定的滞后性。由此可见，现有技术提供的根据预先分配的权重来确定核心网络节点负载信息的方式难以确定核心网络节点的实时负载信息，且使得网络结构更为复杂，数据制作更为复杂，工程割接更为复杂。此外，不同厂家对权重的支持程度不同，多数厂家设备支持根据核心网络节点SGSN/MME容量配置分担选择比例;但个别厂家设备仅支持等容量比例分配，无法手动配置权重，为此，现有技术存在非等容量和等容量两种模式。非等容量模式将SGSN/MME pool中各网元按照非等容量规划，无线侧按照SGSN/MME容量比例选择节点。SGSN/MME扩容或容量调整，导致负荷分担比例变化时，同步引起无线BSC/RNC/eNodeB配置分担比例操作。非等容量模式会增加无线侧的配置操作，且不利于容量均衡。等容量规划将设备的硬件处理能力及接入用户数相同，对应无线侧等比例选择SGSN/MME节点。当SGSN/MME扩容或容量调整时，要求各网元的硬件处理能力及软件相同，需要对所有网元统一规划容量。当新建SGSN/MME时，要求新建SGSN/MME与现网SGSN/MME具有相同的硬件处理能力，投资庞大。等容量模式是对非等容量进行改进，但是会带来网络规划复杂度和投资庞大的问题。如果新SGSN/MME网元入Pool，或SGSN/MME的业务地址有变化，或SGSN/MME的设备容量发生变化，与该SGSN/MME Pool互联的所有BSC/RNC/eNodeB节点全部需要修改配置数据，经分析认为，现网采用基于静态分发数据业务请求的方法工程量极大，准确性难以保障，而且很难在短时间内修改完成，存在SGSN/MME和BSC/RNC/eNodeB数据配置不一致的网络隐患，影响用户感知。基于现网改造的“静态”方式，带来组网方式不够灵活，网络规划及维护较为复杂，投资高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中基于静态分发业务请求的方法，在网络容量或负载发生变化时，需要手动修改数据或调整设备配置解决容量或负载均衡的问题，提供了。为解决上述技术问题，本专利技术是采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
2G/3G网络中一种均衡移动性管理设备池容量的方法，其特征在于，所述的一种均衡移动性管理设备池容量的方法的步骤如下：1)用户设备开机，通过对服务小区和邻近小区测量值的监控，来触发小区选择和小区重选，以最大程度保证用户设备驻留在一个最好的小区内，驻留到合适的小区后，首先发起随机接入过程，即消息1；2)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器检测到消息1后，向用户设备发送随机接入响应消息2；3)用户设备收到随机响应消息2后，向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送无线资源请求消息；4)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向用户设备发送无线资源请求响应消息，包含建立信令无线承载、承载信息和无线资源配置信息；5)用户设备完成建立信令无线承载和无线资源配置，向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送无线资源请求完成消息，包含非接入层附着请求信息；6)管理功能模块PSMG的自动容灾倒换功能模块实时监测PSMG工作状态，如果主用PSMG发生故障,启动备用PSMG,无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向正常工作的PSMG虚拟地址管理功能单元发送接入请求消息3，PSMG检测到消息3后，PSMG触发业务均衡模块，根据核心网资源池内服务支撑节点负荷情况将新接到无线网络节点基站控制器/无线网络控制器的业务请求分发至负荷较低的服务支撑节点；7)服务支撑节点向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送初始上下文建立请求消息，请求建立默认承载，包含非接入层附着接收、激活默认的通用无线分组业务承载上下文请求消息；8)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器接收到初始上下文建立请求消息，如果不包含用户设备能力信息，则无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向用户设备发送用户设备性能询问消息，查询用户设备能力；9)用户设备向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送用户设备能力信息消息，报告用户设备能力信息；10)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向服务支撑节点发送用户设备能力信息指示消息，更新服务支撑节点的用户设备能力信息；11)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器根据初始上下文建立请求消息中用户设备支持的安全信息，向用户设备发送安全模式完成消息，进行安全激活；12)用户设备向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送安全模式完成消息，表示安全激活完成；13)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器根据初始上下文建立请求消息中的演进的无线接入承载建立信息，向用户设备发送进行用户设备资源重配，包括重配信令无线承载1和无线资源配置，建立信令无线承载2、数据无线承载、包括默认承载；14)用户设备向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送无线资源控制连接的重构完成消息，表示资源配置完成；15)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向服务支撑节点发送初始上下文建立响应消息，表明用户设备上下文建立完成；16)用户设备向无线网络节点基站控制器/无线网络控制器发送用户设备上行消息传输消息，包含非接入层附着完成、激活默认的演进分组系统承载上下文请求消息；17)无线网络节点基站控制器/无线网络控制器向服务支撑节点发送上行非接入层传输消息，包含非接入层附着完成、激活默认的演进分组系统承载上下文消息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：夏锡刚，肖祖丽，宋海娇，吕吉贺，董丽华，吴赫赫，杨博，唐洪飞，杨春来，
申请(专利权)人：吉林吉大通信设计院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22