專利名稱：一種家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，進(jìn)一步涉及家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制方法。
技術(shù)背景為了給用戶提供更高的業(yè)務(wù)速率并降低使用高速率服務(wù)所需的費(fèi)用，同 時(shí)也可以彌補(bǔ)已有分布式蜂窩無(wú)線通訊系統(tǒng)對(duì)用戶家庭或辦公室覆蓋的不 足，無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以將基站改裝成便于攜帶和安裝的無(wú)線寬帶接入設(shè)備，提供給用戶放置在家庭或辦公室使用，這就是家用基站(Home NodeB， 簡(jiǎn)稱HNB)。家用基站的優(yōu)點(diǎn)是能夠帶給用戶實(shí)惠和便捷、低功率輸出環(huán)保 健康、造型小巧、即插即用。家用基站可以在本地處理蜂窩移動(dòng)電話通話，然后通過(guò)基于普通電話線 的接入技術(shù)，比如ADSL寬帶、電話撥號(hào)等方式將其傳輸?shù)竭\(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng) 絡(luò)，這樣大大降低了擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋和容量的成本投入。如附圖1所示，是WCDMA系統(tǒng)中使用家用基站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，家用基 站(HomeNodeB,簡(jiǎn)稱HNB )可以通過(guò)安全網(wǎng)關(guān)(Security Gateway,簡(jiǎn)稱 Sec GW)接入到配置服務(wù)器(Configuration Server,簡(jiǎn)稱CS ),同時(shí)HNB 通過(guò)Sec GW接入到家用基站網(wǎng)關(guān)(Home NodeB Gateway,簡(jiǎn)稱HNB GW)。家用基站安裝筒便，造價(jià)較低，因此組網(wǎng)規(guī)才莫很大。同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng) 的不斷推進(jìn)和發(fā)展，家用基站數(shù)量也日益增長(zhǎng)。在組網(wǎng)初期，廠家和運(yùn)營(yíng)者 出于對(duì)功能實(shí)現(xiàn)難度小、配置方便、發(fā)展用戶迅速等考慮，可能對(duì)家用基站 允許接入的家用基站網(wǎng)關(guān)采用靜態(tài)配置的方式。目前靜態(tài)配置家用基站允許 接入的家用基站網(wǎng)關(guān)有以下缺點(diǎn)1、若采用手工靜態(tài)配置方法，每次需要人工操作，靈活性太差，操作維 護(hù)成本增加；42、若配置為允許家用基站隨意接入任意家用基站網(wǎng)關(guān)，在網(wǎng)絡(luò)形成規(guī)模 后將會(huì)出現(xiàn)管理混亂、資源配置分布不合理等問(wèn)題，嚴(yán)重情況下將造成用戶 服務(wù)質(zhì)量下降、網(wǎng)絡(luò)效率及利用率低下，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓等問(wèn)題。因此，需要定義家用基站網(wǎng)關(guān)新的功能，使其能夠根據(jù)目前自身能力及 網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的實(shí)際情況，對(duì)現(xiàn)有家用基站和需要接入的新的家用基站進(jìn)行負(fù)載 均衡控制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了 一種家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制方法，提高網(wǎng)絡(luò)的使用效 率和性能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了 一種家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制 方法，包4舌配置服務(wù)器CS收集家用基站網(wǎng)關(guān)HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息和/或家用基 站HNB的接入控制信息；所述CS在收到某HNB接入請(qǐng)求后，根據(jù)事先收集的信息為請(qǐng)求接入的 HNB分配HNB GW，所述HNB向分配的HNB GW發(fā)起注冊(cè)。進(jìn)一步地，所述HNB GW定期向CS上報(bào)負(fù)荷狀態(tài)信息，所述CS根據(jù) 接收到的HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息定義負(fù)荷狀態(tài)列表LLS,并按照負(fù)荷大小 對(duì)各HNB GW進(jìn)行排序；當(dāng)所述CS根據(jù)HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息分配HNB GW時(shí)，為HNB選擇一*J、負(fù)荷的HNBGW。進(jìn)一步地，HNB GW收到HNB的注冊(cè)請(qǐng)求后，根據(jù)自身負(fù)荷情況對(duì)比 自身處理能力，判決是否允許所述HNB注冊(cè)，若未過(guò)載，則返回允許HNB 注冊(cè)的消息；若負(fù)荷超過(guò)過(guò)載門限，則對(duì)HNB進(jìn)行HNB GW重定向，并在 返回的消息中攜帶重定向的HNB GW，所述HNB收到消息后，向該重定向 的HNB GW發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求。進(jìn)一步地，所迷CS將所述LLS列表下發(fā)給各HNBGW;所述HNBGW 在為HNB進(jìn)行重定向時(shí)，從所述LLS列表中為HNB重新選擇一 HNB GW。進(jìn)一步地，所述負(fù)荷狀態(tài)信息包括自身能力和/或負(fù)荷信息，其中所述 自身能力包括以下信息的一種或幾種所述HNBGW允許的業(yè)務(wù)吞吐量，所 述HNB GW允許的軟硬件處理負(fù)荷，所述HNB GW允許接入的HNB個(gè)數(shù)； 所述負(fù)荷信息包括以下信息的一種或幾種所述HNB GW當(dāng)前業(yè)務(wù)吞吐量， 所述HNB GW當(dāng)前軟硬件處理負(fù)荷，所述HNB GW當(dāng)前下屬HNB的數(shù)量。進(jìn)一步地，HNB簽約時(shí)運(yùn)營(yíng)商在所述CS中設(shè)定其接入控制信息，所述 CS為該HNB建立接入控制表LAC，記載所述HNB允許接入的一個(gè)或若干 個(gè)HNB GW;當(dāng)所述CS根據(jù)所述HNB的接入控制信息分配HNB GW時(shí)， 從所述LAC列表中為所述HNB選擇一 HNB GW。進(jìn)一步地，所述HNB GW在收到HNB的注冊(cè)請(qǐng)求后，向CS獲取該HNB 的LAC列表，根據(jù)所述LAC列表判斷是否允許該HNB接入，如果不允許， 則對(duì)HNB進(jìn)行HNB GW重定向，并在返回的消息中攜帶重定向的HNB GW， 所述HNB收到消息后，向該重定向的HNB GW發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求。進(jìn)一步地，所述HNBGW在為HNB進(jìn)行重定向時(shí)，從所述LAC列表中 為所述HNB重新選擇一 HNB GW。釆用本發(fā)明所述方法，在CS上定義用于進(jìn)行負(fù)載均4軒接入控制的負(fù)荷 狀態(tài)列表(the List of Load Status,簡(jiǎn)稱LLS )和接入控制列表(the List of Access Control,簡(jiǎn)稱LAC )，下發(fā)給HNB GW。各HNB GW利用LLS和LAC列表 (HNB初始接入時(shí)上報(bào))執(zhí)行負(fù)荷均衡，控制HNB的接入和重定位。在HNB 接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商對(duì)HNBGW及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷進(jìn)行均衡和調(diào)度，提高網(wǎng) 絡(luò)性能。另外，通過(guò)對(duì)HNB進(jìn)行接入控刮，能夠有效地提升網(wǎng)絡(luò)的效率和服 務(wù)質(zhì)量，并提高網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性。綜上所述，通過(guò)負(fù)載均衡和接入控制，統(tǒng)籌管理HNBGW的負(fù)荷，全面 實(shí)時(shí)地掌握組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的整體狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用基站進(jìn)行統(tǒng)一的接入和 負(fù)載均衡控制，對(duì)負(fù)荷情況進(jìn)行監(jiān)控、分析和管理調(diào)度，并提高網(wǎng)絡(luò)配置的 自動(dòng)化程度。該方法適用于所有家用基站通信系統(tǒng)，比如3GHNB環(huán)境、LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng))HeNB環(huán)境。


圖l是家用基站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡的流程示例圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的基本構(gòu)思是CS收集HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息和/或HNB的 接入控制信息；CS在收到HNB接入請(qǐng)求后，根據(jù)事先收集的信息為請(qǐng)求接 入的HNB分配HNB GW;該HNB向分配的HNB GW發(fā)起注冊(cè)。HNBGW定期向CS上報(bào)負(fù)荷狀態(tài)信息，包括自身能力和/或負(fù)荷信息， 例如，自身能力包括以下內(nèi)容的一種或幾種允許的業(yè)務(wù)吞吐量、允許的軟 硬件處理負(fù)荷、允許接入的HNB個(gè)數(shù)等，負(fù)荷信息包括以下內(nèi)容的一種或幾 種當(dāng)前業(yè)務(wù)吞吐量、當(dāng)前軟硬件處理負(fù)荷、當(dāng)前下屬HNB的數(shù)量等。CS根據(jù)接收到的各HNB GW的能力和/或負(fù)荷信息定義負(fù)荷狀態(tài)列表 LLS (the List of Load Status )，表中該CS下屬所有HNB GW按照能力或負(fù) 荷進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排序(排序準(zhǔn)則可自定義，例如先按自身負(fù)荷，再按HNB數(shù))， 可以將負(fù)荷較小的HNB GW作為HNB優(yōu)先接入的HNB GW。HNB GW的負(fù)載均衡及接入控制有可能出現(xiàn)以下情況HNB初始接入進(jìn) 行HNB GW discovery (家用基站網(wǎng)關(guān)發(fā)現(xiàn))時(shí)，HNB GW因?yàn)樽陨碡?fù)荷(當(dāng) 前業(yè)務(wù)吞吐量、軟硬件處理負(fù)荷、下屬HNB的數(shù)量等)過(guò)大，超過(guò)預(yù)先定義 的處理能力閥值，而對(duì)提出接入要求的該HNB進(jìn)行HNB GW redirect (家用 基站網(wǎng)關(guān)重定向)，即要求該HNB選擇新的HNB GW。為了更好的進(jìn)行 redirect, CS可以將該LLS列表下發(fā)給各個(gè)HNB GW，當(dāng)HNB初次接入HNB GW進(jìn)行discovery過(guò)程時(shí)，HNB GW根據(jù)自身負(fù)荷狀況(是否超過(guò)允許的當(dāng) 前業(yè)務(wù)吞吐量、軟硬件處理負(fù)荷、下屬HNB的數(shù)量等)，來(lái)決定是否對(duì)HNB 進(jìn)行重定向(redirect),如果需要redirect,則HNB GW根據(jù)LLS列表選擇一負(fù) 荷較小的HNB GW供HNB接入。為了能夠根據(jù)運(yùn)營(yíng)商需求進(jìn)行統(tǒng)籌安排，運(yùn)營(yíng)商在HNB簽約時(shí)在CS中設(shè)定其接入控制信息，表示HNB允許接入的一個(gè)或若干個(gè)HNBGW, CS根 據(jù)該信息建立接入控制表LAC (the List of Access Control) 。 CS在分配默認(rèn) HNB GW時(shí)也可參考該LAC列表。CS可以將該LAC列表下發(fā)給各HNB GW， HNB GW在收到注冊(cè)請(qǐng)求后 首先檢查L(zhǎng)AC，以判斷是否允許該HNB接入。HNB GW在進(jìn)行redirect時(shí)， 還可以根據(jù)該LAC列表進(jìn)行選擇，即選擇允許HNB接入的負(fù)荷較小的HNB GW。應(yīng)用實(shí)例在家用基站網(wǎng)關(guān)進(jìn)行負(fù)載均衡的方法如圖2所示，包括以下步驟步驟l: HNB GW定義自身總體負(fù)荷信息，比如當(dāng)前業(yè)務(wù)吞吐量、軟硬 件處理負(fù)荷、下屬HNB的數(shù)量等；步驟2: HNB GW向配置服務(wù)器CS周期性上報(bào)自身總體負(fù)荷狀況，CS 根據(jù)各個(gè)HNB GW負(fù)荷狀況，按照負(fù)荷由小到大制作負(fù)荷狀態(tài)列表LLS，負(fù) 荷小的將作為未來(lái)HNB優(yōu)先接入的HNB GW，并將LLS下發(fā)給各個(gè)HNB GW;步驟3: HNB需要接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先進(jìn)行HNB GW discovery, HNB先 向域名服務(wù)器(Domain Name Server ,簡(jiǎn)稱DNS )詢問(wèn)配置服務(wù)器CS的地 址；步驟4: HNB尋找到CS并向它發(fā)起HNB GW discovery請(qǐng)求，CS根據(jù) LAC (按運(yùn)營(yíng)商需求，在HNB簽約時(shí)統(tǒng)一設(shè)定)和LLS列表，為HNB選擇 默認(rèn)家用基站網(wǎng)關(guān)(default HNB GW),并將默認(rèn)家用基站網(wǎng)關(guān)的地址返回 給HNB;步驟5: HNB尋址到default HNB GW后，向其發(fā)送注冊(cè)接入請(qǐng)求和HNB 注冊(cè)信息；步驟6: default HNB GW向CS獲取LAC表格，用于對(duì)HNB進(jìn)行接入 控制，以及作為HNB GW redirect時(shí)選擇HNB GW使用；步驟7: default HNB GW首先檢查L(zhǎng)AC，判斷是否允許HNB接入，然8后default HNB GW根據(jù)自身負(fù)荷情況(當(dāng)前業(yè)務(wù)吞吐量、軟硬件處理負(fù)荷、 下屬HNB的數(shù)量等)對(duì)比預(yù)先定義的自身處理能力閥值，判決是否允許HNB 注冊(cè)，若未過(guò)載，則返回允許HNB注冊(cè)的消息；若負(fù)荷超過(guò)過(guò)載門限(該門 限可配置)，則對(duì)HNB進(jìn)行HNB GW redirect;關(guān)于Redirect選擇HNB GW的方法有多種，例如先依據(jù)LAC列表中 HNB允許接入的HNB GW，然后從中選擇在LLS列表中接入優(yōu)先級(jí)最高(即 負(fù)荷最小)的HNB GW作為HNB進(jìn)行redirect的目標(biāo)HNB GW。在其它實(shí)施例中步驟8: default HNB GW向HNB返回注冊(cè)接入允許信息，或者返回不允 許接入的信息，要求HNB進(jìn)行HNB GW redirect,并在消息中攜帶重定向的 HNBGW，則返回步驟5， HNB向新分配的HNBGW發(fā)起注冊(cè)。最后需要說(shuō)明以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非用于限定本發(fā)明。 如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍的對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。例如，在其它事實(shí)例中，根據(jù)需要可以僅設(shè)置LLS表或者LAC表，CS 僅根據(jù)LLS表或者LAC表分配HNB GW。
權(quán)利要求
1、一種家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制方法，其特征在于，配置服務(wù)器CS收集家用基站網(wǎng)關(guān)HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息和/或家用基站HNB的接入控制信息；所述CS在收到某HNB接入請(qǐng)求后，根據(jù)事先收集的信息為請(qǐng)求接入的HNB分配HNB GW，所述HNB向分配的HNB GW發(fā)起注冊(cè)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述HNB GW定期向CS上報(bào)負(fù)荷狀態(tài)信息，所述CS根據(jù)接收到的HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息定義負(fù)荷狀態(tài)列表LLS，并按照負(fù)荷大小對(duì)各HNB GW 進(jìn)行排序；當(dāng)所述CS根據(jù)HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息分配HNB GW時(shí)，為 HNB選擇一'J、負(fù)荷的HNB GW。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，HNB GW收到HNB的注冊(cè)請(qǐng)求后，根據(jù)自身負(fù)荷情況對(duì)比自身處理能 力，判決是否允許所述HNB注冊(cè)，若未過(guò)載，則返回允許HNB注冊(cè)的消息； 若負(fù)荷超過(guò)過(guò)載門限，則對(duì)HNB進(jìn)行HNB GW重定向，并在返回的消息中 攜帶重定向的HNBGW，所述HNB收到消息后，向該重定向的HNBGW發(fā) 送注冊(cè)請(qǐng)求。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述CS將所述LLS列表下發(fā)給各HNB GW;所述HNB GW在為HNB 進(jìn)行重定向時(shí)，從所述LLS列表中為HNB重新選擇一 HNB GW。
5、 如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述負(fù) 荷狀態(tài)信息包括自身能力和/或負(fù)荷信息，其中所述自身能力包括以下信息的 一種或幾種所述HNB GW允許的業(yè)務(wù)吞吐量，所述HNB GW允許的軟硬件處理負(fù) 荷，所述HNB GW允許4妄入的HNB個(gè)數(shù)；所述負(fù)荷信息包括以下信息的 一種或幾種所述HNB GW當(dāng)前業(yè)務(wù)吞吐量，所述HNB GW當(dāng)前軟硬件處理負(fù)荷， 所述HNBGW當(dāng)前下屬HNB的數(shù)量。
6、 如權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，HNB簽約時(shí)運(yùn)營(yíng)商在所述CS中設(shè)定其接入控制信息，所述CS為該HNB 建立接入控制表LAC,記載所述HNB允許接入的一個(gè)或若干個(gè)HNB GW; 當(dāng)所述CS根據(jù)所述HNB的接入控制信息分配HNB GW時(shí)，從所述LAC列 表中為所述HNB選擇一 HNB GW。
7、 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述HNB GW在收到HNB的注冊(cè)請(qǐng)求后，向CS獲取該HNB的LAC 列表，根據(jù)所述LAC列表判斷是否允許該HNB接入，如果不允許，則對(duì)HNB 進(jìn)行HNB GW重定向，并在返回的消息中攜帶重定向的HNB GW，所述HNB 收到消息后，向該重定向的HNB GW發(fā)送注冊(cè)請(qǐng)求。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述HNB GW在為HNB進(jìn)行重定向時(shí)，從所述LAC列表中為所述HNB 重新選擇一 HNB GW。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種家用基站網(wǎng)關(guān)負(fù)載均衡控制方法，提高網(wǎng)絡(luò)的使用效率和性能。所述方法包括配置服務(wù)器CS收集家用基站網(wǎng)關(guān)HNB GW的負(fù)荷狀態(tài)信息和/或家用基站HNB的接入控制信息；所述CS在收到某HNB接入請(qǐng)求后，根據(jù)事先收集的信息為請(qǐng)求接入的HNB分配HNB GW，所述HNB向分配的HNB GW發(fā)起注冊(cè)。
文檔編號(hào)H04L12/66GK101599888SQ20081011062
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月6日
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