一種平衡epc網(wǎng)關負載的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，包括：宏基站接收第一核心網(wǎng)發(fā)送過來的第一核心網(wǎng)過載信息；宏基站通過X2接口與small cell基站建立連接鏈路；宏基站將終端的連接請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站；small cell基站建立終端的上下文承載通道；small cell基站建立與所述small cell基站連接的第二核心網(wǎng)和終端間的連接；終端通過X2接口和small cell基站與所述第二核心網(wǎng)進行通訊傳輸。解決連接宏基站的核心網(wǎng)負載過大甚至超載而導致用戶終端無法接入的問題。本發(fā)明不僅能夠很好的降低連接宏基站的核心網(wǎng)的網(wǎng)關負載；而且還能保證請求建立連接的用戶終端都能接入網(wǎng)絡進行通訊傳輸；進一步的，還能充分利用宏基站空口資源和small cell基站多余的上層承載資源。
【專利說明】一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動通信技術，具體說的是一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法。
【背景技術】
[0002] 在移動通訊領域中，EPS (Evolved Packet System,演進分組域系統(tǒng)）正在逐步發(fā) 展。EPS系統(tǒng)主要包括E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network， 演進的通用陸地無線接入網(wǎng)絡）和EPC(Evolved Packet Core,演進的分組核心網(wǎng)）兩部 分。該系統(tǒng)的 EPC 能夠支持用戶從 GERAN(GSMEDGE radio access network，GSM EDGE 無 線接入網(wǎng)）和 UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network，通用陸地無線接入 網(wǎng)）的接入。在EPC分組核心網(wǎng)中，包含了 HSS(Home Subscriber Server,歸屬用戶數(shù)據(jù)服 務器）、MME (Mobility Management Entity，移動性管理單兀）、S_GW(Serving Gateway，月艮 務網(wǎng)關）、P-GW(FONGateway，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關）、SGSN(Serving GPRS Support Node,服務 GPRS 支持節(jié)點）和 PCRF (Policy and Charging EnforcementFunction，策略與計費規(guī)則功 能實體）。
[0003] 在LTE大規(guī)模組網(wǎng)的情況下，隨帶著用戶終端量也出出現(xiàn)爆發(fā)性增長，而受限于 LTE系統(tǒng)的扁平化網(wǎng)絡特性，使得LTE網(wǎng)絡中負載的均衡成為全系統(tǒng)的重要問題。LTE核 心網(wǎng)雖然管理有多個的宏基站，但是如果存在大量終端用戶需要入網(wǎng)連接的情況下，勢必 造成LTE核心網(wǎng)網(wǎng)關的超載，經(jīng)常會出現(xiàn)連接宏基站的核心網(wǎng)由于負載負荷多大，將不允 許新的終端用戶接入，直接造成基站和EPC流量負載加重，甚至出現(xiàn)超載現(xiàn)象，在這種前提 下，需要更多的是系統(tǒng)的合作。因此，有必要提供一種能平衡EPC網(wǎng)關負載的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，解決連接宏 基站的核心網(wǎng)負載過大甚至超載而導致用戶終端無法接入的問題。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為：一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方 法，包括：
[0006] 宏基站接收第一核心網(wǎng)發(fā)送過來的第一核心網(wǎng)過載信息；
[0007] 宏基站通過X2接口與small cell基站建立連接鏈路；
[0008] 宏基站將終端的連接請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站；
[0009] small cell基站建立終端在smallcell基站上的承載通道；
[0010] small cell基站建立與所述small cell基站連接的第二核心網(wǎng)和終端間的連 接；
[0011] 終端通過X2接口和small cell基站與所述第二核心網(wǎng)進行通訊傳輸。
[0012] 本發(fā)明的有益效果在于：區(qū)別于現(xiàn)有技術的LTE網(wǎng)絡在用戶終端激增的情況下勢 必造成核心網(wǎng)網(wǎng)關的超載，導致用戶終端無法接入核心網(wǎng)進行通訊傳輸?shù)牟蛔?。本發(fā)明通 過X2接口建立宏基站與small cell基站的連接鏈路后，利用宏基站的空口資源，將宏基站 等待連接的用戶終端經(jīng)X2接口連接small cell基站后與small cell基站的核心網(wǎng)進行通 訊傳輸，實現(xiàn)對宏基站連接的核心網(wǎng)網(wǎng)關的負載均衡。本發(fā)明不僅能夠很好的降低連接宏 基站的核心網(wǎng)的網(wǎng)關負載；而且還能保證請求建立連接的用戶終端都能接入網(wǎng)絡進行通訊 傳輸；進一步的，還能充分利用宏基站空口資源和small cell基站多余的上層承載資源。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明一實施例一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法的基本流程圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明一實施例一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法中宏基站、small cell基站 與第二核心網(wǎng)之間的交互流程圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明一實施例一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法的網(wǎng)絡拓撲圖。
【具體實施方式】
[0016] 為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附 圖予以說明。
[0017] 本發(fā)明最關鍵的構思在于：宏基站通過X2接口建立與small cell基站的連接鏈 路后，通過連接small cell基站的核心網(wǎng)對接入宏基站的終端業(yè)務進行分流，平衡連接宏 基站核心網(wǎng)的網(wǎng)關負載。
[0018] 本發(fā)明涉及英文對照中文表：
[0019]
【權利要求】
1. 一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，包括： 宏基站接收第一核心網(wǎng)發(fā)送過來的第一核心網(wǎng)過載信息； 宏基站通過X2接口與small cell基站建立連接鏈路； 宏基站將終端的連接請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站； small cell基站建立終端在smallcell基站上的承載通道； small cell基站建立與所述small cell基站連接的第二核心網(wǎng)和終端間的連接； 終端通過X2接口和small cell基站與所述第二核心網(wǎng)進行通訊傳輸。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，所述"宏基站將 終端的請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站"包括請求初始化終端的過程： 宏基站通過X2接口發(fā)送終端的連接請求信息至small cell基站，所述終端的連接請 求信息包括X2接口終端標識信息和宏基站組配的初始化終端消息，所述初始化終端消息 包括基站S1應用協(xié)議層終端標識1和非接入層消息； small cell基站接收所述連接請求信息后創(chuàng)建新的終端信息，所述新的終端信息包括 重新分配給終端的基站S1應用協(xié)議層終端標識2 ; 建立宏基站中的終端彳目息和small cell基站中新的終端信息的映射關系； 將所述基站S1應用協(xié)議層終端標識2替換所述初始化終端消息中的基站S1應用協(xié)議 層終端標識1，生成初始化終端信息后發(fā)送至第二核心網(wǎng)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，所述"宏基站將 終端的請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站"還包括鑒權請求的過程： 第二核心網(wǎng)下發(fā)下行非接入層傳輸信息至small cell基站，所述下行非接入層傳輸信 息包括基站S1應用協(xié)議層終端標識2 ; small cell基站根據(jù)所述映射關系找到對應所述宏基站的基站S1應用協(xié)議層終端標 識1，用基站S1應用協(xié)議層終端標識1替換基站S1應用協(xié)議層終端標識2生成x2接口下 行非接入層傳輸信息發(fā)送至宏基站； 宏基站將所述鑒權請求信息轉發(fā)至終端； 終端發(fā)送回應信息至small cell基站，所述回應信息包括X2接口終端標識信息、上行 非接入層傳輸信息和非接入層消息鑒權響應； small cell基站根據(jù)回應信息中的X2接口終端標識信息找到對應的基站S1應用協(xié)議 層終端標識2填充到上行非接入層傳輸信息中發(fā)送至第二核心網(wǎng)。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，所述"宏基站將 終端的請求信息通過X2接口發(fā)送至small cell基站"之后包括終端能力信息傳輸?shù)倪^程： 宏基站將終端的能力信息發(fā)送至small cell基站，所述能力信息包括終端能力信息指 示消息和X2接口終端標識信息； small cell基站根據(jù)所述X2接口終端標識信息找到對應的基站S1應用協(xié)議層終端標 識2,并將所述基站S1應用協(xié)議層終端標識2填充到終端能力信息指示中發(fā)送至第二核心 網(wǎng)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，所述"small cell基站建立終端的上下文承載通道"包括： 第二核心網(wǎng)發(fā)送初始化上下文建立消息至所述small cell基站，所述初始化上下文 建立消息包括承載上下文信息、基站S1應用協(xié)議層終端標識2、終端聚合最大速率、ERAB Setup列表、安全能力和安全key ; small cell基站根據(jù)所述初始化上下文建立消息中的承載上下文信息建立承載信 息和分配終端高層資源，所述終端高層資源包括GTPU隧道資源中的GTPU TEID2和small cell基站的傳輸層地址； 根據(jù)所述映射關系找到對應宏基站的基站S1應用協(xié)議層終端標識1，并用所述基站S1 應用協(xié)議層終端標識1替代所述基站S1應用協(xié)議層終端標識2生成X2接口初始化上下文 建立請求消息發(fā)送至宏基站； 宏基站根據(jù)對應X2接口終端標識信息找到對應的終端上下文進行處理，完成接入層 的加密和完整性保護配置后； 宏基站發(fā)送所述X2接口初始化上下文建立回應消息至small cell基站，所述X2接口 初始化上下文建立回應消息包括X2接口終端標識信息和初始化上下文建立回應消息，所 述初始化上下文建立回應消息中包括帶有宏基站分配GTPU TEID1和傳輸層地址的ERAB建 立列表； small cell基站根據(jù)所述X2接口終端標識信息找到對應的終端上下文； 將所述基站S1應用協(xié)議層終端標識2替換所述初始化上下文建立回應消息的基站S1 應用協(xié)議層終端標識1，并將所述ERAB建立列表中的所述GTPU TEID1和傳輸層地址替換為 所述small cell基站重新分配的GTPU TEID2和傳輸層地址后生成初始化上下文建立回應 發(fā)送至第二核心網(wǎng)。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種平衡EPC網(wǎng)關負載的方法，其特征在于，所述"終端通過 X2接口和small cell基站與所述第二核心網(wǎng)進行通訊傳輸"包括： small cell基站收到來自第二核心網(wǎng)的下行數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述下行數(shù)據(jù)中的GTPU TEID2找到對應的所述終端的上下文信息，由上下文信息 得到宏基站分配的GTPU TEID1 ; 將所述下行GTPU報文中的TEID修改為所述宏基站分配的GTPU TEID2后，轉發(fā)X2接 口下行數(shù)據(jù)指示消息至宏基站，所述X2接口下行數(shù)據(jù)指示（消息包括下行GTPU協(xié)議數(shù)據(jù) 單元； 宏基站接收所述X2接口下行數(shù)據(jù)指示消息后解析出所述GTPU報文中的TEID1后將所 述GTPU數(shù)據(jù)包中的IP數(shù)據(jù)發(fā)送至終端； 宏基站接收到終端的上行數(shù)據(jù)后發(fā)送至small cell基站，所述上行數(shù)據(jù)中包括GTPU 報文； small cell基站接收所述上行數(shù)據(jù)后，解析所述GTPU報文得到GTPU TEID1; 根據(jù)所述GTPU TEID1找到終端在small cell基站的上下文信息，由上下文信息得到 small cell基站分配的GTPU TEID2,填入所述GTPU報文對應位置后發(fā)送至第二核心網(wǎng)。
【文檔編號】H04W28/08GK104244330SQ201410531061
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權日:2014年10月10日
【發(fā)明者】趙偉 申請人:福建三元達通訊股份有限公司