專利名稱：通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，特別涉及多個通信節(jié)點之間的負荷分擔(dān)技術(shù)。
背景技術(shù)：
通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service，簡稱“GPRS”)是全球移動系統(tǒng)(Global System for Mobile，簡稱“GSM”)第2.1階段規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一，它通過在GSM系統(tǒng)中引入GPRS服務(wù)支持節(jié)點(Serving GPRSSupporting Node，簡稱“SGSN”)、GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(Gateway GPRSSuporting Node，簡稱“GGSN”)和分組控制單元，使GPRS系統(tǒng)能提供比現(xiàn)有GSM網(wǎng)的9.6kbit/s更高的數(shù)據(jù)速率。GPRS的優(yōu)勢在于資源利用率高、傳輸速率高、接入時間短、支持IP協(xié)議和X.25協(xié)議等。
GPRS移動臺與GSM基站通信，將GPRS分組發(fā)送到基站。但與電路交換式的呼叫不同，GPRS分組是從基站發(fā)送到SGSN，而不是通過移動交換中心連接到語音網(wǎng)絡(luò)上。SGSN與GGSN進行通信，將GPRS分組發(fā)送到GGSN。GGSN對分組數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)或X.25網(wǎng)絡(luò)。來自因特網(wǎng)的標識有移動臺地址的IP包由GGSN接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN，繼而傳送到移動臺上。SGSN通過幀中繼與基站收發(fā)子系統(tǒng)相連，是GSM網(wǎng)絡(luò)與移動臺之間的接口。SGSN的主要作用是記錄移動臺的當前位置信息，并且在移動臺和GGSN之間完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN通過基于IP協(xié)議的GPRS骨干網(wǎng)連接到SGSN，是連接GSM網(wǎng)絡(luò)和外部分組交換網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)。GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，所以也將GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以對GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。SGSN和GGSN利用GPRS隧道協(xié)議對IP或X.25分組進行封裝，實現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)傳輸。
當用戶需要使用GPRS提供的無線分組業(yè)務(wù)時，首先需要在移動臺上設(shè)定接入點名稱(Access Point Name，簡稱“APN”)，然后向SGSN發(fā)出激活請求消息，發(fā)起激活流程。APN代表了GPRS接入的分組網(wǎng)絡(luò)的名稱。SGSN收到移動臺發(fā)來的激活請求消息后，從中提取出APN信息，然后到域名服務(wù)器(Domain Name Server，簡稱“DNS”)查詢需要接入到的GGSN網(wǎng)關(guān)的地址。當?shù)玫紾GSN的地址后，SGSN向選定的GGSN發(fā)起創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議(Packet Data Protocol，簡稱“PDP”)上下文請求消息，在得到GGSN發(fā)回的響應(yīng)后，邏輯鏈路被激活，用戶就可以通過選定的GGSN執(zhí)行因特網(wǎng)瀏覽、多媒體短消息等GPRS提供的分組業(yè)務(wù)了。
一般一個城市或者局點只需設(shè)置一個GGSN即可了；但是隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動用戶的GPRS分組業(yè)務(wù)需求量越來越大，這樣就有可能某個地區(qū)需要設(shè)置多個GGSN。此時就存在著多個GGSN節(jié)點之間的組網(wǎng)、業(yè)務(wù)負荷分擔(dān)的問題。解決這個問題的一種方案是，按不同的接入點名稱劃分不同的GGSN。在DNS解析域名時，將根據(jù)接入點名稱給出不同GGSN的地址，從而實現(xiàn)不同的GGSN分擔(dān)不同網(wǎng)絡(luò)的負荷。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題由于大多數(shù)情況下各個接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量是不均等的，所以這種方法不能實現(xiàn)各個GGSN負荷的均勻分擔(dān)。此外，每種接入網(wǎng)絡(luò)使用一個GGSN網(wǎng)關(guān)，就不能利用各個GGSN的資源進行互相冗余備份，可靠性得不到保證。
造成這種情況的一個主要原因在于，這種方案簡單的將某種接入網(wǎng)絡(luò)分配給了某個GGSN，造成了各個GGSN的負荷不均勻，各個GGSN也不能互為備份。
另外一種現(xiàn)有技術(shù)是在SGSN和DNS上配置地址輪選功能。在DNS的域名解析表中為每個域名配置多個GGSN的地址，假定有3個GGSN，地址分別為IP1、IP2、IP3，DNS每次進行域名解析的時候依次輪換它給出的地址列表的排列順序，如第一次給出的是IP1、IP2、IP3(DNS一次返回多個GGSN地址供移動臺選擇)，第二次給出IP2、IP3、IP1，第三次給出IP3、IP1、IP2，依此類推。同樣，也可以在SGSN上依次輪選多個地址中的一個作為選定的GGSN的地址。這樣也可以在一定程度上做到各GGSN的負荷分擔(dān)。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題多個GGSN之間還是不能達到很好的負荷均勻分擔(dān)、冗余保護的目的。
造成這種情況的一個主要原因在于，這種方案中的SGSN和多個GGSN之間沒有資源信息交互的手段，不能根據(jù)各GGSN的負荷狀況智能地進行業(yè)務(wù)量分配。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)及其方法，使得多個GGSN能夠有效地分擔(dān)負荷并提供冗余保護。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，包含至少兩個通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，其中至少有一個為主節(jié)點，另外至少有一個為從節(jié)點；所述主節(jié)點用于維護所述系統(tǒng)中所有通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況，接收到來自通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點的創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息時，判斷本主節(jié)點是否為當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，如果是則對該請求消息進行處理，否則把該請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點；所述從節(jié)點用于對來自所述主節(jié)點的所述請求消息進行處理。
其中，所述系統(tǒng)至少包含兩個所述主節(jié)點。
所述主節(jié)點通過通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議消息的私有信息單元獲得其他通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況信息。
所述資源占用情況可以是激活的用戶數(shù)或占用的地址池數(shù)。
所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點屬于通用分組無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)或?qū)拵Тa分多址系統(tǒng)。
本發(fā)明還提供了一種通信負荷分擔(dān)方法，所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點至少有兩個，其中至少有一個為主節(jié)點，每一個主節(jié)點中維護著所有通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況；所述方法包含以下步驟B所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向所述主節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息；C所述主節(jié)點判斷本主節(jié)點是否為當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，如果是則對所述請求消息進行處理，否則把所述請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點進行處理；其中，還包含以下步驟D創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文成功以后，數(shù)據(jù)流直接在處理所述請求消息的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點和所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點之間交互。
在所述步驟B之前，還包含以下步驟A通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向域名服務(wù)系統(tǒng)查詢并獲得所述主節(jié)點的地址；其中，所述步驟C中還包含以下子步驟如果是所述主節(jié)點處理了所述請求消息，則所述主節(jié)點向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息；如果是其他通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點處理了所述請求消息，則該通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點向所述主節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息，所述主節(jié)點向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)該創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息。
所述步驟C中，當所述主節(jié)點收到來自其他主節(jié)點的創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息時，所述主節(jié)點對該請求消息直接進行處理。
所述步驟A還進一步包含以下子步驟A1所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向所述域名服務(wù)系統(tǒng)查詢通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的地址；A2所述域名服務(wù)系統(tǒng)向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點以隨機的次序返回多個所述主節(jié)點的地址；A3所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點從返回的多個所述主節(jié)點地址中任意選取一個用于發(fā)送所述創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息。
所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點屬于通用分組無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)或?qū)拵Тa分多址系統(tǒng)。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，引入了主-從GGSN的組網(wǎng)方式，主GGSN可以有多個，在主GGSN上進行功能增強，利用標準GTP協(xié)議進行GGSN節(jié)點間的信息交互和信令轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了鏈路檢測，并在主GGSN上維護了各GGSN的負荷狀態(tài)信息。本發(fā)明中提到的對負荷狀態(tài)信息的維護是指不斷查詢各GGSN的負荷狀態(tài)信息、用查詢到的信息不斷刷新本身保存的各GGSN的負荷狀態(tài)信息。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即因為在主GGSN上維護了各個GGSN的負荷狀態(tài)信息，因此主GGSN可以在收到信令時找到負荷最輕的GGSN進行轉(zhuǎn)發(fā)，實現(xiàn)了多個GGSN的均勻負荷分擔(dān)；又因為使用了多個主GGSN，每一個主GGSN的功能相同并且和其他GGSN都有連接，因此只要有一個主GGSN還能夠正常工作就能夠保證整個系統(tǒng)不會完全失效，系統(tǒng)的可靠性得到了保證；這種主-從GGSN的組網(wǎng)模式非常靈活，并可隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的增加而繼續(xù)擴充，滿足了大業(yè)務(wù)量的GPRS和WCDMA網(wǎng)絡(luò)需求。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多個GGSN以主從(單主GGSN)方式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多個GGSN以主從(多主GGSN)方式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的多個GGSN以主從方式組網(wǎng)的業(yè)務(wù)消息流程圖。
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，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
如圖1所示，在本發(fā)明的一個實施例中，以單主GGSN方式組網(wǎng)的多GGSN系統(tǒng)由SGSN 11，主GGSN 21，1號從GGSN 31，2號從GGSN 32和DNS 41構(gòu)成。其中SGSN 11分別和DNS 41以及主GGSN 21相連接。主GGSN21分別和從GGSN 31和從GGSN 32相連接。在SGSN 11看來，只存在主GGSN 21。在本發(fā)明的另一個實施例中，可以有兩個以上的從GGSN，所有的從GGSN都和主GGSN連接。
SGSN 11負責(zé)接收來自用戶的GPRS業(yè)務(wù)請求，將該請求轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的創(chuàng)建PDP上下文請求消息后根據(jù)DNS返回的GGSN地址將其發(fā)往主GGSN21。主GGSN 21除了具備普通GGSN的所有功能之外，還維護了從GGSN 31和從GGSN 32的資源占用信息。主GGSN 21不斷通過鏈路檢測消息了解每個從GGSN的資源占用情況(包括激活的用戶數(shù)、占用的地址池數(shù)等)并更新信息。需要說明的是，鏈路檢測采用的是標準GPRS隧道協(xié)議(GPRS TunnelProtocol，簡稱“GTP”)握手消息，利用消息的私有信息單元擴展GGSN節(jié)點間需要交互的信息。當主GGSN 21收到創(chuàng)建PDP上下文請求消息之后，根據(jù)自己維護的信息選擇最空閑的GGSN轉(zhuǎn)發(fā)，從而有效地實現(xiàn)了負荷分擔(dān)。轉(zhuǎn)發(fā)消息也采用標準的GTP消息，目的是為了保證從GGSN能夠正常處理。
從GGSN 31和從GGSN 32只需要告知主GGSN 21自身的資源占用信息以及處理轉(zhuǎn)自主GGSN 21的創(chuàng)建PDP上下文請求消息，他們本身不需要維護資源占用信息。
DNS 41主要負責(zé)向SGSN 11提供合適的GGSN的地址，采用圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，只需將該地址固定為主GGSN 21的地址即可。
圖1所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠很好地實現(xiàn)多個GGSN之間的負荷分擔(dān)，但是一旦SGSN 11和主GGSN 21之間或者主GGSN 21和任一從GGSN之間的鏈路發(fā)生故障將會造成大范圍的影響。出于安全性考慮，本發(fā)明又對圖1所示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作了如下改進在本發(fā)明的一個較佳實施例中增加了另一個主GGSN 32，如圖2所示，以多個主GGSN方式組網(wǎng)的多GGSN系統(tǒng)由SGSN 11、主GGSN 21、主GGSN22、從GGSN 31、從GGSN 32和DNS 41構(gòu)成。其中SGSN 11除了與DNS 41相連之外，還分別與主GGSN 21和主GGSN 22相連接。主GGSN 21和主GGSN 22分別與從GGSN 31和從GGSN 32相連接，兩個主GGSN也相互連接。在SGSN11看來，只存在主GGSN 21和主GGSN 22。而對主GGSN 21而言，主GGSN 22、從GGSN 31和從GGSN 32都是它的從GGSN；同樣地，主GGSN 22也將主GGSN 21、從GGSN 31和從GGSN 32視為它的從GGSN。
圖2中各實體(包含DNS、SGSN、主GGSN、從GGSN)的功能以及相互之間的消息與圖1中相同，只是SGSN 11在用戶上網(wǎng)過程中，可以根據(jù)DNS 41的解析結(jié)果任意選擇主GGSN 21或者主GGSN 22接入，而這兩個主GGSN可以根據(jù)自己所維護的資源的忙閑信息選擇自己處理或者轉(zhuǎn)發(fā)給自己所連3個從GGSN(另一個主GGSN也被當前GGSN視為從GGSN)中任意一個進行處理。但是需要注意的是，每個PDP上下文請求消息最多只能被轉(zhuǎn)發(fā)一次，否則可能導(dǎo)致PDP上下文請求消息被無限制地轉(zhuǎn)發(fā)。相對于圖1所示的系統(tǒng)，改進后的系統(tǒng)除了能夠有效地進行負荷分擔(dān)之外還有了一定的冗余度，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
值得一提的是，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大，當原有的系統(tǒng)的GGSN負荷都過重時，可以按照圖2所示的結(jié)構(gòu)方便地進行擴容，增加主GGSN和從GGSN，從而建立超大GGSN節(jié)點。例如主GGSN可以擴展為3個，從GGSN可以擴展為6個。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知道，WCDMA網(wǎng)絡(luò)和GPRS網(wǎng)絡(luò)都擁有SNSN和GGSN節(jié)點，功能也一致，因此本發(fā)明提出的結(jié)構(gòu)同時適用于GPRS網(wǎng)絡(luò)和WCDMA網(wǎng)絡(luò)。
以上說明了本發(fā)明的通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，下面結(jié)合該系統(tǒng)說明本發(fā)明的通信負荷分擔(dān)方法。
如圖3所示，在步驟101，當SGSN 11接收到用戶上網(wǎng)請求后，向DNS41發(fā)起DNS查詢請求消息，查詢所需接入的主GGSN的地址。
接著進入步驟102，DNS 41向SGSN 11返回DNS查詢響應(yīng)消息，消息中帶有全部或部分可供接入的主GGSN的地址。這些地址信息通常是預(yù)先配置在DNS 41中。例如對于圖2所示的系統(tǒng)，DNS 41中保存了各主GGSN(GGSN 21和GGSN 22)的地址。
接著進入步驟103，SGSN 11根據(jù)DNS 41返回的地址，選擇主GGSN 21進行接入并向其發(fā)起創(chuàng)建PDP上下文請求消息，通常消息中包含所采用的協(xié)議類型、接入點名稱、服務(wù)質(zhì)量等信息。主GGSN的選擇是隨機的，也可以選擇GGSN 22，這里以GGSN 21為例進行說明。
接著進入步驟104，主GGSN 21根據(jù)自己所維護的各GGSN節(jié)點資源使用情況，將發(fā)自SGSN 11的創(chuàng)建PDP上下文請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給較為空閑的從GGSN 31。需要說明的是，主GGSN 21中包含本身和所有與其相連接的從GGSN節(jié)點的資源占用信息，如果采用多主GGSN方式，那么還包括其他與其相連的主GGSN節(jié)點資源占用信息。除了本身的信息之外，其他各個節(jié)點的信息都是通過鏈路檢測機制獲得的。除了圖示的情況外，如果主GGSN 21本身就是最空閑的，則可以不轉(zhuǎn)發(fā)該消息而自己處理該次會話，直接向SGSN11回復(fù)創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息，進入步驟106。
接著進入步驟105，從GGSN 31接收到主GGSN 21轉(zhuǎn)發(fā)來的創(chuàng)建PDP上下文請求消息后，向主GGSN 21發(fā)送創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息，該消息中包含從GGSN 31的地址。
接著進入步驟106，主GGSN 21將發(fā)自從GGSN 31的創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給SGSN11，由SGSN 11反饋給用戶。對于主GGSN 21自己處理的會話，則不是轉(zhuǎn)發(fā)而是主動向SGSN 11發(fā)出創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)消息。
步驟103到步驟106中，如果主GGSN21對創(chuàng)建PDP上下文請求消息需要轉(zhuǎn)發(fā)，可以采用申請?zhí)枮?2129375.9的中國專利中提出的技術(shù)。在該專利中，假定系統(tǒng)中有代號為A的SGSN，代號為B的GGSN和代號為C的GGSN，如果要通過B的轉(zhuǎn)發(fā)實現(xiàn)A和C的連接，則可以采用以下步驟首先A向B發(fā)送激活PDP上下文請求消息，該消息的IP頭中源地址為A，目的地址為B，該消息中包含兩個信元“SGSN Address for signalling”和“SGSN Address for user traffic”，分別代表該PDP上下文使用的SGSN信令地址和數(shù)據(jù)地址。該消息關(guān)鍵信息如下
IP headerA-＞BSGSN Address for signallingASGSN Address for user trafficA其次B將該消息向C轉(zhuǎn)發(fā)。其中IP頭中源地址為B，目的地址為C，GTP包的內(nèi)容不做任何修改。該消息關(guān)鍵信息如下IP headerB-＞CSGSN Address for signallingASGSN Address for user trafficA再次C接收到激活請求消息之后將會建立一個PDP上下文，根據(jù)GTP協(xié)議，其中SGSN信令地址應(yīng)該為激活請求消息中攜帶的信元SGSN Addressfor signallingA，SGSN數(shù)據(jù)地址為消息中攜帶的信元SGSN Address for usertrafficA，并指定GGSN信令和數(shù)據(jù)地址為本身的地址C，然后返回一個激活響應(yīng)消息，根據(jù)GTP協(xié)議，該消息IP頭中源地址應(yīng)該為C，目的地址為B。激活響應(yīng)消息中包含兩個信元“GGSN Address for signalling”和“GGSNAddress for user traffic”，分別代表該PDP上下文使用的GGSN信令地址和數(shù)據(jù)地址，其值為C。該消息關(guān)鍵信息如下IP headerC-＞BGGSN Address for signallingCGGSN Address for user trafficC接著B接收到激活響應(yīng)消息之后向A轉(zhuǎn)發(fā)，消息IP頭中源地址為B，目的地址為A，B對激活響應(yīng)消息中的內(nèi)容不關(guān)心也不做任何修改。該消息關(guān)鍵信息如下IP headerB-＞A
GGSN Address for signallingCGGSN Address for user trafficC最后A接收到激活響應(yīng)消息，建立一個PDP上下文，根據(jù)GTP協(xié)議，PDP上下文中的SGSN地址應(yīng)該是其自身指定的地址A，GGSN信令地址應(yīng)該是激活響應(yīng)消息中攜帶的信元GGSN Address for signallingC，GGSN數(shù)據(jù)地址為消息中攜帶的信元GGSN Address for user trafficC；這樣在A和C之間就建立了一對PDP上下文，其中SGSN地址為A、GGSN地址為C，相當于就是在A和C之間建立了一條GTP消息傳輸?shù)倪壿嬐ǖ?，后續(xù)的GTP信令消息以及GTP數(shù)據(jù)包，都是在A和C之間直接交互，不再涉及B。
接著進入步驟107，用戶獲取到從GGSN 31的地址后，便將從GGSN 31作為網(wǎng)關(guān)，開始上網(wǎng)，進行數(shù)據(jù)傳輸過程。需要說明的是，數(shù)據(jù)流不再需要經(jīng)過主GGSN 21轉(zhuǎn)發(fā)，而是在SGSN 11和真正激活的從GGSN 31之間直接交互。
當用戶結(jié)束上網(wǎng)時，進入步驟108。SGSN 11直接向從GGSN 31發(fā)起刪除PDP上下文請求消息，告之數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。
接著進入步驟109，從GGSN 31向SGSN 11回送刪除PDP上下文響應(yīng)消息，至此完整的一次GPRS上網(wǎng)過程結(jié)束。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，其特征在于，包含至少兩個通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，其中至少有一個為主節(jié)點，另外至少有一個為從節(jié)點；所述主節(jié)點用于維護所述系統(tǒng)中所有通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況，接收到來自通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點的創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息時，判斷本主節(jié)點是否為當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，如果是則對該請求消息進行處理，否則把該請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點；所述從節(jié)點用于對來自所述主節(jié)點的所述請求消息進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)至少包含兩個所述主節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，其特征在于，所述主節(jié)點通過通用無線分組服務(wù)隧道協(xié)議消息的私有信息單元獲得其他通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，其特征在于，所述資源占用情況可以是激活的用戶數(shù)或占用的地址池數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一條所述的通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)，其特征在于，所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點屬于通用分組無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)或?qū)拵Тa分多址系統(tǒng)。
6.一種通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點至少有兩個，其中至少有一個為主節(jié)點，每一個主節(jié)點中維護著所有通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的資源占用情況；所述方法包含以下步驟B通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向所述主節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息；C所述主節(jié)點判斷本主節(jié)點是否為當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，如果是則對所述請求消息進行處理，否則把所述請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給當前資源占用最少的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點進行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，還包含以下步驟D創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文成功以后，數(shù)據(jù)流直接在處理所述請求消息的通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點和所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點之間交互。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，在所述步驟B之前還包含以下步驟A所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向域名服務(wù)系統(tǒng)查詢并獲得所述主節(jié)點的地址；
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，所述步驟C中還包含以下子步驟如果是所述主節(jié)點處理了所述請求消息，則所述主節(jié)點向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息；如果是其他通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點處理了所述請求消息，則該通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點向所述主節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息，所述主節(jié)點向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)該創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文響應(yīng)消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，所述步驟C中，當所述主節(jié)點收到來自其他主節(jié)點的創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息時，所述主節(jié)點對該請求消息直接進行處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，所述步驟A還進一步包含以下子步驟A1所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點向所述域名服務(wù)系統(tǒng)查詢通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點的地址；A2所述域名服務(wù)系統(tǒng)向所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點以隨機的次序返回多個所述主節(jié)點的地址；A3所述通用分組無線業(yè)務(wù)服務(wù)支持節(jié)點從返回的多個所述主節(jié)點地址中任意選取一個用于發(fā)送所述創(chuàng)建分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文請求消息。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任意一條所述的通信負荷分擔(dān)方法，其特征在于，所述通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點屬于通用分組無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)或?qū)拵Тa分多址系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)，公開了一種通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)及其方法，使得多個GGSN能夠有效地分擔(dān)負荷并提供冗余保護。這種通信負荷分擔(dān)系統(tǒng)及其方法使用主從方式對多個GGSN進行組網(wǎng)，其中至少有一個GGSN為主節(jié)點，每一個主節(jié)點中維護著所有GGSN的資源占用情況，當SGSN向DNS查詢時，DNS返回主節(jié)點地址，SGSN向主節(jié)點發(fā)送創(chuàng)建PDP上下文請求消息，主節(jié)點判斷本地是否資源占用最少的GGSN，如果是則直接處理該請求消息，否則把該請求消息轉(zhuǎn)發(fā)給資源占用最少的GGSN，轉(zhuǎn)發(fā)不能超過一次；創(chuàng)建PDP上下文成功以后，數(shù)據(jù)流直接在SGSN和真正激活的GGSN之間交互。
文檔編號H04W28/08GK1691796SQ20041003880
公開日2005年11月2日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月30日
發(fā)明者盧鑫剛 申請人:華為技術(shù)有限公司