專利名稱：一種移動管理實(shí)體/用戶面實(shí)體遷移方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，尤其涉及演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中移動管理實(shí)體(MobilityManagement Entity，MME)/用戶面實(shí)體(User Plane Entity，UPE)的一種遷移方法。
背景技術(shù)：
通用移動通信系統(tǒng)(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)是采用WCDMA空中接口技術(shù)的第三代移動通信系統(tǒng)，通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。UMTS系統(tǒng)采用了與第二代移動通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)，包括無線接入網(wǎng)絡(luò)(Radio Access Network，RAN)和核心網(wǎng)絡(luò)(CoreNetwork，CN)。其中無線接入網(wǎng)絡(luò)用于處理所有與無線有關(guān)的功能，而CN處理UMTS系統(tǒng)內(nèi)所有的話音呼叫和數(shù)據(jù)連接，并實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)的交換和路由功能。CN從邏輯上分為電路交換域(Circuit Switched Domain，CS)和分組交換域(Packet Switched Domain，PS)。UTRAN、CN與用戶設(shè)備(User Equipment，UE)一起構(gòu)成了整個(gè)UMTS系統(tǒng)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
UTRAN即陸地?zé)o線接入網(wǎng)，它包含一個(gè)或幾個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RadioNetwork Subsystem，RNS)。一個(gè)RNS由一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio NetworkController，RNC)和一個(gè)或多個(gè)基站(NodeB)組成。RNC與CN之間的接口是Iu接口，NodeB和RNC通過Iub接口連接。在UTRAN內(nèi)部，無線網(wǎng)絡(luò)控制器之間通過Iur接口互聯(lián)，Iur接口可以通過RNC之間的直接物理連接或通過傳輸網(wǎng)連接。RNC用來分配和控制與之相連或相關(guān)的NodeB的無線資源。NodeB則完成Iub接口和Uu接口之間的數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換，同時(shí)也參與一部分無線資源管理。UTRAN的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3G PS域的核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3所示，主要包括網(wǎng)元服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(Serving GPRS Support Node，SGSN)和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(Gateway GPRSSupport Node，GGSN)。
其中，SGSN是PS網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基本的組成網(wǎng)元。其主要的作用就是為本SGSN服務(wù)區(qū)域的UE轉(zhuǎn)發(fā)輸入/輸出的IP分組，其地位類似于CS域中的VMSC(拜訪移動交換中心)。此外，SGSN中還集成了類似于CS網(wǎng)絡(luò)中訪問位置寄存器(Visitor Location Register，VLR)的功能，當(dāng)用戶處于附著(Attached)狀態(tài)時(shí)，SGSN中存儲了同分組相關(guān)的用戶信息和位置信息，同VLR相似，SGSN中的大部分用戶信息在位置更新過程中從歸屬位置寄存器(HomeLocation Register，HLR)中獲取。
GGSN也是為了在UMTS網(wǎng)絡(luò)中提供PS業(yè)務(wù)功能而引入的一個(gè)的網(wǎng)元功能實(shí)體，提供數(shù)據(jù)包在PS網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝。
目前在3GPP中，各廠商積極研究長期演進(jìn)(Long Term Evolution，LTE)，LTE的目的是提供一種能夠降低時(shí)延、提高用戶數(shù)據(jù)速率、改進(jìn)系統(tǒng)容量和低成本覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，只使用PS域業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)都為IP承載。
一種典型的兩層節(jié)點(diǎn)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖4所示，包括LTE RAN為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)，其中的節(jié)點(diǎn)具有演進(jìn)基站eNodeB，可能有控制面服務(wù)器(Control Plane Server，CPS)等，具體的節(jié)點(diǎn)數(shù)不定，在邏輯上將其稱作為長期演進(jìn)無線接入網(wǎng)實(shí)體(LTE-RAN Entity)。
MME/UPE為邏輯實(shí)體，MME的功能是保存用戶設(shè)備(UE)的移動性管理(Mobility Management，MM)上下文，如用戶的標(biāo)識，移動性狀態(tài)、跟蹤區(qū)(Tracking Area，TA)信息等，并對用戶進(jìn)行認(rèn)證；UPE的功能是空閑(idle)狀態(tài)的UE終結(jié)下行數(shù)據(jù)的實(shí)體，同時(shí)觸發(fā)尋呼，保存UE的上下文，如UE的IP地址和路由信息等。
用戶面的錨點(diǎn)(User Plane Anchor)與UPE相關(guān)聯(lián)，在用戶的會話期間內(nèi)保持用戶面的錨點(diǎn)不變。
家鄉(xiāng)用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server，HSS)演進(jìn)的HLR，與MME相關(guān)聯(lián)，存儲并更新用戶的注冊信息。
在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中，MME/UPE和LTE-RAN Entity具有多對多關(guān)系，即S1-flex。S1是演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)RAN與演進(jìn)分組核心(Evolved Packet Core)的接口。如圖5所示。
在演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中，MME和UPE不一定位于同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，也沒有限定是核心網(wǎng)(CN)節(jié)點(diǎn)。例如有可能UPE處于EnodeB，MME處于CN作為控制面節(jié)點(diǎn)。
在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中，演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部MME/UPE之間在UE處于激活模式下的MME/UPE切換(在MME/UPE分離的情況下，可能出現(xiàn)UPE之間和MME之間的切換)分為兩種情況情況一UE移動出它當(dāng)前所屬的MME/UPE一定距離，而且當(dāng)前的通信為非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)。
上面情況一條件下，當(dāng)UE跨越MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)邊界時(shí)，MME/UPE間的切換就執(zhí)行了，在新的MME/UPE的業(yè)務(wù)區(qū)中選擇一個(gè)新的MME/UPE進(jìn)行服務(wù)，就像UE處于空閑模式時(shí)進(jìn)行MME/UPE重選一樣。其MME/UPE切換示意圖如圖6所示，用戶終端UE1從MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)1移動到MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)2中，移動前的服務(wù)MME/UPE為業(yè)務(wù)區(qū)1中的MME/UPE1，移動后的服務(wù)MME/UPE為業(yè)務(wù)區(qū)2中的MME/UPE3。
情況二UE正在進(jìn)行時(shí)延敏感業(yè)務(wù)。
上面情況二條件下，當(dāng)UE跨越一個(gè)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)邊界時(shí)，原來的MME/UPE不會改變(因?yàn)橛蠸1-flex的概念，即LTE-RAN Entity與MME/UPE是多對多連接的)，切換在LTE-RAN Entity間執(zhí)行。只有當(dāng)UE進(jìn)入到LTE_IDLE狀態(tài)時(shí)，UE才在新的MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)中選擇一個(gè)MME/UPE重新注冊。因?yàn)閷τ跁r(shí)延敏感業(yè)務(wù)(如VoIP業(yè)務(wù))，這種處理方式比較合適，不會因?yàn)橹剡xMME/UPE有可能使用戶感覺到信號不穩(wěn)定。其MME/UPE切換示意圖如圖7所示，用戶終端UE1從MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)1移動到MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)2中，移動前的服務(wù)MME/UPE為業(yè)務(wù)區(qū)1中的MME/UPE1；用戶移動到MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)2后，其服務(wù)MME/UPE不改變，仍為MME/UPE1；僅當(dāng)用戶處于空閑模式后，才在MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)2中選擇MME/UPE3作為其服務(wù)MME/UPE。
在上述情況二中，因?yàn)橹挥性赨E進(jìn)入到空閑模式(LTE_IDLE)狀態(tài)下才能更換MME/UPE，但在某些情況下，如操作維護(hù)(O&M)原因、MME/UPE負(fù)載太重，或者M(jìn)ME/UPE到LTE-RAN Entity之間的鏈路擁塞或者UE移動的太遠(yuǎn)或其他原因，如果不更換MME/UPE可能會導(dǎo)致通信中斷，其影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于因?yàn)橹剡xMME/UPE而產(chǎn)生的信號質(zhì)量短暫變化。
以圖7為例，當(dāng)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)1中的MME/UPE1負(fù)載太重時(shí)，在業(yè)務(wù)區(qū)1中，新的UE再請求接入時(shí)，可能不會接入到MME/UPE1中，而會根據(jù)負(fù)載分擔(dān)原則選擇業(yè)務(wù)區(qū)1中的MME/UPE2進(jìn)行接入。然而，如果當(dāng)前MME/UPE1的負(fù)載比較小(其實(shí)下面的UE很多，但很多UE都沒有注冊或處于idle狀態(tài))，MME/UPE2下激活(Active)的UE比較多，因此負(fù)載較大；這樣，新發(fā)起接入請求的UE就會選擇MME/UPE1注冊，MME/UPE1下的用戶就更多了，當(dāng)之后MME/UPE1下的很多用戶轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)時(shí)，各用戶就會選擇MME/UPE1作為服務(wù)MME/UPE，MME/UPE1的負(fù)載就會很大，導(dǎo)致發(fā)生擁塞。如果用戶使用的是時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，則按照上述情況二，現(xiàn)有方案中在本次會話過程中不進(jìn)行MME/UPE切換，當(dāng)擁塞發(fā)生時(shí)，必然會產(chǎn)生通信中斷。因此，需要有一種擁塞控制機(jī)制來實(shí)現(xiàn)各MME/UPE之間的負(fù)載平衡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種MME/UPE遷移方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能根據(jù)MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行負(fù)載平衡導(dǎo)致通信中斷的問題。
本發(fā)明方法包括
A、判斷遷移前為用戶設(shè)備UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；當(dāng)遷移條件滿足時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE；B、所述目標(biāo)MME/UPE與被遷移UE當(dāng)前所屬的長期演進(jìn)無線接入網(wǎng)LTE-RAN實(shí)體建立連接；C、執(zhí)行所述源MME/UPE到所述目標(biāo)MME/UPE的遷移流程；D、所述目標(biāo)MME/UPE更新與接入系統(tǒng)間錨點(diǎn)IAS錨點(diǎn)的連接；建立起被遷移UE、所述LTE-RAN實(shí)體、所述目標(biāo)MME/UPE和IAS錨點(diǎn)的順序連接。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，還包括下列步驟E、針對該被遷移UE，釋放所述源MME/UPE與遷移前該UE的源服務(wù)LTE-RAN實(shí)體之間的連接。
步驟A中所述判斷遷移前為用戶設(shè)備UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件，包括由所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；或者由被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體判斷源服務(wù)MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件。
所述判斷源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件，包括但不限于判斷源MME/UPE的當(dāng)前負(fù)載是否超過預(yù)先的門限值；或者判斷源MME/UPE與UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體之間的鏈路是否過長、擁塞或斷開。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述步驟A中，當(dāng)所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，并向該目標(biāo)MME/UPE發(fā)送遷移請求通知；所述步驟B中，所述目標(biāo)MME/UPE收到遷移請求通知后，分配資源并建立與所述被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體的連接。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述步驟A中，當(dāng)所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，并向被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體發(fā)送遷移請求通知，在該遷移請求通知中攜帶選擇的目標(biāo)MME/UPE地址信息；所述步驟B中，被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體收到遷移請求通知后，根據(jù)獲得的目標(biāo)MME/UPE地址信息建立起與所述目標(biāo)MME/UPE的連接。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述步驟A中，當(dāng)被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體判斷源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE并與之建立連接。
所述被遷移UE包括但不限于與源MME/UPE之間通信鏈路較長的UE；或者級別較低的UE；或者請求非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的UE；或者業(yè)務(wù)量大的UE。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，具體方法包括但不限于根據(jù)被遷移UE的位置選擇鏈路最短的MME/UPE作為所述目標(biāo)MME/UPE；和/或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各MME/UPE的負(fù)載大小選擇負(fù)載最小的MME/UPE作為所述目標(biāo)MME/UPE。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，當(dāng)MME/UPE收到所管轄的UE新發(fā)起的連接建立請求后，判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；如果遷移條件滿足，則選擇一個(gè)目標(biāo)MME/UPE，執(zhí)行所述步驟B-D，將該新發(fā)起連接請求的UE直接注冊到所選擇的目標(biāo)MME/UPE上。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，所述源MME/UPE和所述目標(biāo)MME/UPE屬于同一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)或分屬于不同的業(yè)務(wù)區(qū)。
所述被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體和遷移前該UE的源服務(wù)LTE-RAN實(shí)體為同一個(gè)LTE-RAN實(shí)體，或?yàn)椴煌腖TE-RAN實(shí)體。
所述MME和UPE為邏輯功能實(shí)體，屬于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，或分屬于不同的物理節(jié)點(diǎn)。
當(dāng)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的高層節(jié)點(diǎn)只有接入網(wǎng)關(guān)ACGW節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述ACGW為服務(wù)ACGW和錨點(diǎn)ACGW；所述源MME/UPE為遷移前的服務(wù)ACGW；所述目標(biāo)MME/UPE為遷移后的服務(wù)ACGW；錨點(diǎn)ACGW在遷移前后不改變。
本發(fā)明有益效果如下(1)采用本發(fā)明，當(dāng)出現(xiàn)某些異常情況，如O&M原因、某個(gè)MME/UPE負(fù)載較重或鏈路故障等原因時(shí)，可以對所管轄的UE進(jìn)行服務(wù)MME/UPE的遷移，實(shí)現(xiàn)各MME/UPE負(fù)載均衡，保證通信不中斷。
(2)本發(fā)明可以對被遷移UE進(jìn)行選擇，如選擇與源MME/UPE之間通信鏈路較長的UE；或者級別較低的UE；或者請求非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的UE等，在實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、保證通信不中斷的前提下盡量避免由于MME/UPE的遷移對高級別用戶和重要業(yè)務(wù)帶有影響。
(3)采用本發(fā)明，當(dāng)MME/UPE收到所管轄的UE新發(fā)起的連接建立請求后，如果自身負(fù)載較重，則選擇一個(gè)目標(biāo)MME/UPE，將該新發(fā)起連接請求的UE直接注冊到所選擇的目標(biāo)MME/UPE上，實(shí)現(xiàn)接入控制，進(jìn)一步有效避免過載現(xiàn)象。


圖1為UMTS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為PS域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中提供的一種演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)共享S1-flex配置示意圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)中UE在非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)下的MME/UPE切換過程示意圖；
圖7為現(xiàn)有技術(shù)中UE在時(shí)延敏感業(yè)務(wù)下的MME/UPE切換過程示意圖；圖8為本發(fā)明MME/UPE遷移流程圖之一；圖9為本發(fā)明MME/UPE遷移流程圖之二；圖10為本發(fā)明MME/UPE遷移流程圖之三；圖11為MME/UPE遷移且服務(wù)LTE-RAN Entity不改變的遷移過程示意圖；圖12為MME/UPE遷移且服務(wù)LTE-RAN Entity改變的遷移過程示意圖；圖13表示在同一個(gè)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)MME/UPE遷移過程示意圖之一；圖14表示在同一個(gè)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)MME/UPE遷移過程示意圖之二；圖15為服務(wù)ACGW遷移過程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種MME/UPE遷移方法，包括判斷遷移前為用戶設(shè)備UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；當(dāng)遷移條件滿足時(shí)，確定一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE；將UE的服務(wù)MME/UPE遷移到目標(biāo)MME/UPE(以下的描述中，建立或釋放MME/UPE與LTE-RAN Entity及其它網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的連接，都是針對單個(gè)UE而言的)。
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見圖8，為本發(fā)明MME/UPE遷移方法流程圖之一，包括如下具體步驟步驟1、當(dāng)UE的源服務(wù)MME/UPE出現(xiàn)負(fù)載過載(如超過設(shè)定的負(fù)載門限值等)或鏈路擁塞、故障等原因需要更換服務(wù)MME/UPE時(shí)，根據(jù)負(fù)載均衡和/或UE所在的位置等信息尋找一個(gè)目標(biāo)MME/UPE；步驟2、源MME/UPE向目標(biāo)MME/UPE發(fā)送遷移請求通知，其中包含一些必要的上下文(context)信息，如UE的標(biāo)識，移動管理上下文(MM context)如UE的位置，數(shù)據(jù)包協(xié)議上下文(PDP context)信息如UE通信的服務(wù)質(zhì)量(Qos)、UE通信的錨點(diǎn)(Anchor)地址等；步驟3、目標(biāo)MME/UPE收到遷移請求通知后分配必要資源，與UE當(dāng)前服務(wù)的LTE-RAN Entity進(jìn)行通信，建立目標(biāo)MME/UPE與服務(wù)LTE-RANEntity的連接(用戶面和信令面的連接)；步驟4、執(zhí)行源MME/UPE到目標(biāo)MME/UPE的遷移過程，可以采取無損或無縫遷移；具體遷移過程為現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳述；步驟5、建立起UE到服務(wù)LTE-RAN Entity到目標(biāo)MME/UPE的順序連接；步驟6、目標(biāo)MME/UPE更新到接入系統(tǒng)間描點(diǎn)(Inter Access SystemAnchor，IAS Anchor)的連接(如果有多個(gè)IAS Anchor，需要向各個(gè)IAS Anchor發(fā)送更新請求)；步驟7、建立起UE、服務(wù)LTE-RAN Entity、目標(biāo)MME/UPE和IAS Anchor之間的順序連接；步驟8、釋放源MME/UPE到遷移前UE的源服務(wù)LTE-RAN Entity的連接。
上述流程中，步驟5和步驟6先后順序可以改變。
圖8所述流程中，MME/UPE遷移過程是由源MME/UPE發(fā)起，通知目標(biāo)MME/UPE，由目標(biāo)MME/UPE向服務(wù)LTE-RAN Entity發(fā)起資源分配和連接建立。
具體實(shí)行方法中，還可以由源MME/UPE發(fā)起遷移，通知服務(wù)LTE-RANEntity，在通知中攜帶選擇的目標(biāo)MME/UPE的地址信息等(或不發(fā)送目標(biāo)MME/UPE地址信息，由LTE-RAN Enetiy自己來選擇目標(biāo)MME/UPE)發(fā)給服務(wù)LTE-RAN Entity，由服務(wù)LTE-RAN Entity連接到選擇的目標(biāo)MME/UPE。
具體實(shí)施步驟如圖9所示，包括步驟1、源MME/UPE根據(jù)自身鏈路或負(fù)載等情況，決定發(fā)起MME/UPE遷移，并通過信令交互或配置情況等選擇一個(gè)目標(biāo)MME/UPE作為該UE的新的服務(wù)MME/UPE；步驟2、源MME/UPE發(fā)送遷移通知給UE的服務(wù)LTE-RAN Entity，在通知中攜帶選擇的目標(biāo)MME/UPE的地址信息等發(fā)給服務(wù)LTE-RAN Entity；步驟3、服務(wù)LTE-RAN Entity與目標(biāo)MME/UPE建立連接(控制面和用戶面)，并分配資源；步驟4、執(zhí)行源MME/UPE到目標(biāo)MME/UPE的遷移，可以采取無損或無縫遷移；具體遷移過程為現(xiàn)有技術(shù)，在此不詳述；步驟5、建立UE到服務(wù)LTE-RAN Entity到目標(biāo)MME/UPE的連接；步驟6、目標(biāo)MME/UPE更新到IAS Anchor的連接(如果有多個(gè)IASAnchor，需要向各個(gè)IAS Anchor發(fā)送更新請求)；步驟7、建立起UE、服務(wù)LTE-RAN Entity、目標(biāo)MME/UPE和IAS Anchor之間的順序連接；步驟8、釋放源MME/UPE到遷移前UE的源服務(wù)LTE-RAN Entity的連接。
具體實(shí)行方法中，還可以由服務(wù)LTE-RAN Entity發(fā)起遷移(如服務(wù)LTE-RAN Entity主動了解源MME/UPE負(fù)載情況或鏈路情況，或者源MME/UPE將其當(dāng)前負(fù)載情況或鏈路情況通知給服務(wù)LTE-RAN Entity)，服務(wù)LTE-RAN Entity根據(jù)源MME/UPE負(fù)載情況或鏈路情況，決定發(fā)起MME/UPE遷移。
具體實(shí)施步驟如圖10所示，包括步驟1、服務(wù)LTE-RAN Entity根據(jù)源MME/UPE負(fù)載情況或鏈路情況，決定發(fā)起MME/UPE遷移后，選擇一個(gè)合適的目標(biāo)MME/UPE(具體的選擇策略可以設(shè)定，如選擇負(fù)載最少的MME/UPE等)；步驟2-7與圖9流程中的步驟3-8分別對應(yīng)，不詳述。
根據(jù)本發(fā)明提供的MME/UPE遷移方法，被遷移UE可以選擇與源MME/UPE之間通信鏈路較長的UE；或者級別較低的UE；或者請求非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的UE；或者業(yè)務(wù)量大的UE等。
另外，本發(fā)明還可以對新發(fā)起接入請求的UE進(jìn)行接入控制，當(dāng)MME/UPE收到所管轄的UE新發(fā)起的連接建立請求后，先判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；如果遷移條件滿足，則選擇一個(gè)目標(biāo)MME/UPE，將該新發(fā)起連接請求的UE直接注冊到所選擇的目標(biāo)MME/UPE上。
下面舉例說明各種MME/UPE遷移情況。
實(shí)施例1參見圖11，為MME/UPE遷移且服務(wù)LTE-RAN Entity不改變的遷移過程示意圖。
圖11中，用戶設(shè)備UE1從MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)1移動到MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)2，當(dāng)UE移動到業(yè)務(wù)區(qū)2的LTE-RAN Entity5下時(shí)，其服務(wù)MME/UPE仍為移動前的MME/UPE1；如果此時(shí)由于O&M原因或MME/UPE1負(fù)載較重或MME/UPE1到LTE-RAN Entity5的鏈路發(fā)生擁塞或其他原因(由無線資源管理(RRM)策略決定)，根據(jù)本發(fā)明的上述方法，會將UE1的服務(wù)MME/UPE從MME/UPE1遷移到MME/UPE2或MME/UPE3或MME/UPE4；具體選擇哪個(gè)作為遷移后的目標(biāo)MME/UPE，可以根據(jù)UE的位置和負(fù)載等原因來確定。例如，如果根據(jù)UE的位置，可以優(yōu)選MME/UPE3或者M(jìn)ME/UPE4，因?yàn)檫@兩個(gè)MME/UPE都位于UE當(dāng)前所在位置的業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)。如果根據(jù)負(fù)載選擇，可以選擇一個(gè)負(fù)載較小的MME/UPE作為目標(biāo)MME/UPE，不完全排除選擇MME/UPE2的情況，如果MME/UPE1、3、4的負(fù)載都很重，那么可能綜合考慮選擇遷移到MME/UPE2。圖11中畫出了服務(wù)MME/UPE遷移到MME/UPE3的情況，UE遷移前與遷移后通信鏈路，見圖11中粗實(shí)線所示。
實(shí)施例2參見圖12，為為MME/UPE遷移且服務(wù)LTE-RAN Entity同時(shí)改變的遷移過程示意圖。
圖12中，UE在移動到LTE-RAN Entity4后仍然連接到MME/UPE1上，但在移動到LTE-RAN Entity5的范圍下觸發(fā)切換，UE切換到LTE-RAN Entity5下，同時(shí)，根據(jù)負(fù)載等原因，服務(wù)MME/UPE進(jìn)行遷移，由源MME/UPE1遷移到MME/UPE2、3、4上，圖12畫出了服務(wù)MME/UPE遷移到MME/UPE3的情況，UE遷移前與遷移后通信鏈路，見圖12中粗實(shí)線所示。
實(shí)施例3
在同一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)，MME/UPE以資源池共享，一般來說，UE移動到同一個(gè)資源池下的其它MME/UPE范圍下，不會發(fā)起MME/UPE遷移，這樣能節(jié)省信令，減少業(yè)務(wù)中斷。但在某些特殊情況下，也需要在同一個(gè)資源池內(nèi)進(jìn)行服務(wù)MME/UPE的遷移。例如特殊情況有1、當(dāng)需要對系統(tǒng)進(jìn)行操作維護(hù)時(shí)，例如系統(tǒng)正在升級或正在檢修，當(dāng)前的服務(wù)MME/UPE在一段時(shí)間內(nèi)不能被使用。
2、當(dāng)前服務(wù)MME/UPE過負(fù)載，例如MME/UPE管轄下的大部分用戶在短時(shí)間內(nèi)都由空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)為激活狀態(tài)，使得該MME/UPE的負(fù)載超過其所能承受的載荷。
3、服務(wù)MME/UPE與LTE-RAN Entity之間的鏈路擁塞或斷開等。
當(dāng)特殊情況發(fā)生時(shí)，可以在同一個(gè)資源池內(nèi)選擇目標(biāo)MME/UPE，進(jìn)行服務(wù)MME/UPE遷移。
圖13表示在同一個(gè)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)，UE1的當(dāng)前服務(wù)LTE-RAN Entity不改變，遷移前和遷移后的服務(wù)LTE-RAN Entity都為LTE-RAN Entity3，而服務(wù)MME/UPE由MME/UPE1遷移到MME/UPE2的情況，UE遷移前與遷移后通信鏈路，見圖13中粗實(shí)線所示。
圖14表示在同一個(gè)MME/UPE業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)，UE1的當(dāng)前服務(wù)LTE-RAN Entity改變，遷移前的服務(wù)LTE-RAN Entity為LTE-RAN Entity2，遷移后的服務(wù)LTE-RAN Entity為LTE-RAN Entity3，且服務(wù)MME/UPE由MME/UPE1遷移到MME/UPE2的情況，UE遷移前與遷移后通信鏈路，見圖14中粗實(shí)線所示。
在以上的描述中，MME/UPE為邏輯功能實(shí)體，可以屬于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，也可以分屬于不同的物理節(jié)點(diǎn)，IAS Anchore作為移動錨點(diǎn)在UE的會話(Session)過程中不會發(fā)生改變。如果演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的高層節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)接入網(wǎng)關(guān)(Access GageWay，AGCW)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該ACGW既可以作為服務(wù)(Serving)ACGW，同時(shí)還有錨點(diǎn)(Anchor)ACGW的功能，Serving ACGW具有類似現(xiàn)有技術(shù)中的SGSN的功能(相當(dāng)于邏輯MME/UPE)，Anchor ACGW具有類似現(xiàn)有技術(shù)中的GGSN的功能(相當(dāng)于邏輯IAS Anchor)，一個(gè)UE最多只有一個(gè)Serving ACGW，可以有多個(gè)Anchor ACGW。UE可以通過LTE-RAN Entity接入到一個(gè)ACGW然后接入外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Packet Data Network，PDN)，這樣的ACGW即作為Serving ACGW，又作為Anchor ACGW。ACGW與LTE-RAN Entity為多對多關(guān)系，當(dāng)UE移動到其他的ACGW范圍下，UE的Serving ACGW功能可以轉(zhuǎn)移到新的ACGW下，而保持原來的Anchor ACGW功能仍然在原來的ACGW上不變(在UE的會話時(shí)間內(nèi)，Anchor ACGW始終不能改變，Serving ACGW可以改變)。當(dāng)出現(xiàn)會話的APN(Access Point Name，接入點(diǎn)名)在不同的ACGW上時(shí)，可能一個(gè)UE有多個(gè)Anchor ACGW。
如果演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)高層僅有一個(gè)節(jié)點(diǎn)ACGW，則本發(fā)明提供的MME/UPE遷移具體實(shí)現(xiàn)方法，用如下實(shí)施例4說明。
實(shí)施例4圖15為服務(wù)ACGW遷移遷移過程示意圖。UE開始的通信鏈路是從LTE-RAN Entity2連接到ACGW1，該ACGW即作為Serving ACGW，又作為Anchor ACGW，見圖中粗體虛線鏈路所示；當(dāng)UE移動到新的LTE-RAN Entity3時(shí)，Serving ACGW可以根據(jù)負(fù)載、鏈路情況進(jìn)行更新也可以不更新。在切換LTE-RAN Entity時(shí)，如果Serving Anchor不更換，則UE仍然接入ACGW1，其鏈路如圖15中粗體點(diǎn)畫線鏈路所示。在ACGW1的負(fù)載或鏈路原因下，也可能會發(fā)生Serving ACGW的遷移，遷移后的鏈路見圖15中粗體實(shí)線鏈路所示，在這個(gè)鏈路中，AGWG1作為該UE的Anchor ACGW，而ACGW2作為該UE的Serving ACGW。
圖15所示是LTE-RAN Entity改變的情況，也可能LTE-RAN Entity不變，而發(fā)生ACGW遷移。具體情況不再一一例舉。
還有一種比較復(fù)雜的情況，UE具有多個(gè)Anchor ACGW。在這種情況下，在UE的一個(gè)會話期間內(nèi)，該多個(gè)Anchor ACGW始終不改變。
在該實(shí)施例4中，當(dāng)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的高層節(jié)點(diǎn)只有接入網(wǎng)關(guān)ACGW節(jié)點(diǎn)時(shí)，則該ACGW同為服務(wù)ACGW和錨點(diǎn)ACGW；遷移前的ACGW中的ServingACGW相當(dāng)于源MME/UPE；遷移后的ACGW中的Serving ACGW相當(dāng)于目標(biāo)MME/UPE，錨點(diǎn)ACGW在遷移前后不改變。
綜上所述，采用本發(fā)明，當(dāng)某個(gè)MME/UPE負(fù)載較重或鏈路故障等原因時(shí)，可以對所管轄的UE進(jìn)行服務(wù)MME/UPE的遷移，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各MME/UPE負(fù)載均衡，保證通信不中斷。
本發(fā)明通過對被遷移UE進(jìn)行選擇，如選擇與源MME/UPE之間通信鏈路較長的UE；或者級別較低的UE；或者請求非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的UE等，在實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、保證通信不中斷的前提下盡量避免由于MME/UPE的遷移對高級別用戶和重要業(yè)務(wù)帶有影響。
采用本發(fā)明還可以對新發(fā)起的連接建立請求的UE進(jìn)行接入控制，進(jìn)一步有效避免過載現(xiàn)象。
本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)同一個(gè)資源池下的MME/UPE遷移，也可以在不同資源池下進(jìn)行MME/UPE遷移；在進(jìn)行MME/UPE遷移時(shí)，UE的服務(wù)LTE-RAN Entity可以改變也可以不改變，從而靈活實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制和負(fù)荷均衡。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動管理實(shí)體MME/用戶面實(shí)體UPE遷移方法，應(yīng)用于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，包括A、判斷遷移前為用戶設(shè)備UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；當(dāng)遷移條件滿足時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE；B、所述目標(biāo)MME/UPE與被遷移UE當(dāng)前所屬的長期演進(jìn)無線接入網(wǎng)LTE-RAN實(shí)體建立連接；C、執(zhí)行所述源MME/UPE到所述目標(biāo)MME/UPE的遷移流程；D、所述目標(biāo)MME/UPE更新與接入系統(tǒng)間錨點(diǎn)IAS錨點(diǎn)的連接；建立起被遷移UE、所述LTE-RAN實(shí)體、所述目標(biāo)MME/UPE和IAS錨點(diǎn)的順序連接。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括下列步驟E、針對該被遷移UE，釋放所述源MME/UPE與遷移前該UE的源服務(wù)LTE-RAN實(shí)體之間的連接。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中所述判斷遷移前為用戶設(shè)備UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件，包括由所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；或者由被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體判斷源服務(wù)MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述判斷源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件，包括但不限于判斷源MME/UPE的當(dāng)前負(fù)載是否超過預(yù)先的門限值；或者判斷源MME/UPE與UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體之間的鏈路是否過長、擁塞或斷開。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，當(dāng)所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，并向該目標(biāo)MME/UPE發(fā)送遷移請求通知；所述步驟B中，所述目標(biāo)MME/UPE收到遷移請求通知后，分配資源并建立與所述被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體的連接。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，當(dāng)所述源MME/UPE判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，并向被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體發(fā)送遷移請求通知，在該遷移請求通知中攜帶選擇的目標(biāo)MME/UPE地址信息；所述步驟B中，被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE-RAN實(shí)體收到遷移請求通知后，根據(jù)獲得的目標(biāo)MME/UPE地址信息建立起與所述目標(biāo)MME/UPE的連接。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，當(dāng)被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體判斷源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的遷移條件時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE并與之建立連接。
8.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述被遷移UE包括但不限于與源MME/UPE之間通信鏈路較長的UE；或者級別較低的UE；或者請求非時(shí)延敏感業(yè)務(wù)的UE；或者業(yè)務(wù)量大的UE。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE，具體方法包括但不限于根據(jù)被遷移UE的位置選擇鏈路最短的MME/UPE作為所述目標(biāo)MME/UPE；和/或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中各MME/UPE的負(fù)載大小選擇負(fù)載最小的MME/UPE作為所述目標(biāo)MME/UPE。
10.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)MME/UPE收到所管轄的UE新發(fā)起的連接建立請求后，判斷自身的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；如果遷移條件滿足，則選擇一個(gè)目標(biāo)MME/UPE，執(zhí)行所述步驟B-D，將該新發(fā)起連接請求的UE直接注冊到所選擇的目標(biāo)MME/UPE上。
11.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述源MME/UPE和所述目標(biāo)MME/UPE屬于同一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)或分屬于不同的業(yè)務(wù)區(qū)。
12.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述被遷移UE當(dāng)前所屬服務(wù)LTE-RAN實(shí)體和遷移前該UE的源服務(wù)LTE-RAN實(shí)體為同一個(gè)LTE-RAN實(shí)體，或?yàn)椴煌腖TE-RAN實(shí)體。
13.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述MME和UPE為邏輯功能實(shí)體，屬于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)中同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)，或分屬于不同的物理節(jié)點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求1-7任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的高層節(jié)點(diǎn)只有接入網(wǎng)關(guān)ACGW節(jié)點(diǎn)時(shí)，所述ACGW為服務(wù)ACGW和錨點(diǎn)ACGW；所述源MME/UPE為遷移前的服務(wù)ACGW；所述目標(biāo)MME/UPE為遷移后的服務(wù)ACGW；錨點(diǎn)ACGW在遷移前后不改變。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種MME/UPE遷移方法，應(yīng)用于演進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，包括判斷遷移前為UE服務(wù)的源MME/UPE的當(dāng)前狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的遷移條件；當(dāng)遷移條件滿足時(shí)，選擇一個(gè)遷移后的目標(biāo)MME/UPE；目標(biāo)MME/UPE與被遷移UE當(dāng)前所屬的LTE－RAN實(shí)體建立連接；執(zhí)行源MME/UPE到目標(biāo)MME/UPE的遷移流程；建立起被遷移UE、所述LTE－RAN實(shí)體、所述目標(biāo)MME/UPE和IAS錨點(diǎn)的順序連接；釋放源MME/UPE與遷移前該UE的源服務(wù)LTE－RAN實(shí)體之間的連接。采用本發(fā)明，當(dāng)某個(gè)MME/UPE負(fù)載較重或鏈路故障等原因時(shí)，可以對所管轄的UE進(jìn)行服務(wù)MME/UPE的遷移，實(shí)現(xiàn)各MME/UPE負(fù)載均衡，保證通信不中斷。
文檔編號H04W36/12GK101039506SQ200610059838
公開日2007年9月19日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日
發(fā)明者郭小龍 申請人:華為技術(shù)有限公司