一種均衡移動性管理設備池容量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種屬于無線通信領域數據業務容量均衡方法，更具體地說，本發明涉及一種核心網分組域均衡移動性管理設備池容量的方法。
【背景技術】
[0002]長期演進(LTE，Long term Evolut1n)是國際標準化組織第三代合作伙伴計劃(3GPP,Third generat1n partnership Project)制定，在考慮下一代網絡架構方面，要求網絡扁平化、互聯網協議(IP,Internet Protocol)分組化，從而實現通信網絡大容量、高帶寬、高效率交換演進的需求，因此LTE系統采用互聯網協議。
[0003]通用無線分組業務(GPRS，GeneralPacket Rad1 Service)主要提供移動2G/3G數據業務，通用無線分組業務中服務支撐節點(SGSN，Serving GPRS Support Node)是GPRS核心網重要組成部分，主要完成分組數據包的路由轉發、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑒權和加密、話單產生和輸出等功能。傳統移動通信網絡中，一個無線網絡節點基站控制器(BSC，Base Stat1n Contro11er)/無線網絡控制器(RNC，Rad1 NetworkContro 11 er)只能連接一個服務支撐節點SGSN。
[0004]隨著移動寬帶化加速，通用無線分組業務也在不斷演進，演進的分組核心網(EPC，Evolved Packet Core)主要提供第四代移動通信技術(4G)數據業務，移動性管理設備(MME,Mobility Management Entity)是長期演進核心網重要組成部分，主要負責用戶控制面的管理。4G基站(eNodeB)與MME為多對多的網狀拓撲結構，MME需同時管理成千上萬個網
J L ο
[0005]為達到現網設備價值最大化，通信運營商普遍采用共用2G/3G/4G核心網的方式，即對現網2G/3G設備升級和改造，統一了控制面和用戶面，簡化網絡結構，現網SGSN升級改造成支持2G/3G/4G融合核心網設備SGSN/MME。
[0006]核心網資源池是3GPP組織在R5階段提出，目前已廣泛的應用于現網之中。SGSN/MME Pool(融合核心網資源池)將多個SGSN/MME(融合核心網設備)構成的一個SGSN/MME池(Pool)，池所覆蓋的BSC/RNC/eNodeB與池內各SGSN/MME分別連接，由SGSN/MME Pool內所有SGSN/MME共同為其所覆蓋的BSC/RNC/eNodeB服務。核心網資源管理池的組網方式改變了原有的網絡拓撲結構，可以將一個無線網絡節點連接至多套SGSN/MME上。SGSN對2G/3G基站的管理是通過BSC和RNC節點來實現;4G基站(eNodeB)直接與MME相連，在eNodeB上配置MMEPool中每個MME的業務地址數據。
[0007]非接入層節點選擇功能(NNSF，NAS Node Select1n Funct1n)，即無線接入網(RAN,Rad1 Access Network)節點通過NNSF功能為用戶設備(UE，User Equipment)發上來的初始非接入層(NAS，Non Access Stratum)信令選擇一個合適的路由，將其發送到合適的SGSN/MME節點，SGSN/MME網絡存在兩種節點選擇方法:
[0008]2G/3G業務節點選擇方式:BSC/RNC代理NAS節點選擇功能是根據池內各SGSN容量通過網管手動設定容量因子，當UE初次注冊到SGSN Pool內的一個SGSN時，這個SGSN將含有本局網絡資源標識(NRI ,Network Resource Identif ier)的用戶臨時標識分配給UEc3UE再次發起業務時將攜帶NRI信息，BSC/RNC內配置各NRI和SGSN的映射關系，BSC/RNC收到UE的上發消息后，獲取NRI值，如果NRI有對應SGSN，則轉發到對應的SGSN，否則按各SGSN負荷分擔的比例進行隨機選擇，“卸載”或“禁用”狀態的SGSN不在選擇范圍內ASC/RNC將利用NRI信息將UE發起的業務路由到NRI對應的SGSN3SC/RNC根據配置SGSN節點容量確定負荷分擔比例。
[0009]4G業務節點選擇方式:一個eNodeB與MME Pool中的多個MME連接，當建立專用SI(eNodeB與MME之間的接口名稱)連接時，需要為UE選擇一個服務MME^NodeB根據各MME對應的“負荷權重”比例進行選擇，MME的負荷權重值通過SI發送給池區中eNodeBIME負荷權重值根據Pool中其它MME節點可用容量加以設置，負荷權重值通過SI攜帶給eNodeBcMME Pool特性是多個MME同時為相同的無線區域服務，Pool內MME之間實現資源共享，業務負荷分擔。UE接入哪個MME與eNodeB的負荷均衡策略有關，因此eNodeB需感知MME的設備狀態。如果探測到MME不可用，需要及時調整負荷均衡策略，將新接入業務請求消息分配給其它正常狀態的 MME ο
[0010]由于核心網絡節點的負載信息一般處于動態變化之中，而現有技術提供的該方式是一種“靜態”的方式，設置好的權重不會隨時間變化，即使能夠根據核心網絡節點變化后的負載信息來調整權重，也需要手動重新配置，而且也存在一定的滯后性。由此可見，現有技術提供的根據預先分配的權重來確定核心網絡節點負載信息的方式難以確定核心網絡節點的實時負載信息，且使得網絡結構更為復雜，數據制作更為復雜，工程割接更為復雜。
[0011]此外，不同廠家對權重的支持程度不同，多數廠家設備支持根據核心網絡節點SGSN/MME容量配置分擔選擇比例;但個別廠家設備僅支持等容量比例分配，無法手動配置權重，為此，現有技術存在非等容量和等容量兩種模式。非等容量模式將SGSN/MME pool中各網元按照非等容量規劃，無線側按照SGSN/MME容量比例選擇節點。SGSN/MME擴容或容量調整，導致負荷分擔比例變化時，同步引起無線BSC/RNC/eNodeB配置分擔比例操作。非等容量模式會增加無線側的配置操作，且不利于容量均衡。等容量規劃將設備的硬件處理能力及接入用戶數相同，對應無線側等比例選擇SGSN/MME節點。當SGSN/MME擴容或容量調整時，要求各網元的硬件處理能力及軟件相同，需要對所有網元統一規劃容量。當新建SGSN/MME時，要求新建SGSN/MME與現網SGSN/MME具有相同的硬件處理能力，投資龐大。等容量模式是對非等容量進行改進，但是會帶來網絡規劃復雜度和投資龐大的問題。
[0012]如果新SGSN/MME網元入Pool，或SGSN/MME的業務地址有變化，或SGSN/MME的設備容量發生變化，與該SGSN/MME Pool互聯的所有BSC/RNC/eNodeB節點全部需要修改配置數據，經分析認為，現網采用基于靜態分發數據業務請求的方法工程量極大，準確性難以保障，而且很難在短時間內修改完成，存在SGSN/MME和BSC/RNC/eNodeB數據配置不一致的網絡隱患，影響用戶感知。基于現網改造的“靜態”方式，帶來組網方式不夠靈活，網絡規劃及維護較為復雜，投資高。
【發明內容】
[0013]本發明所要解決的技術問題是現有技術中基于靜態分發業務請求的方法，在網絡容量或負載發生變化時，需要手動修改數據或調整設備配置解決容量或負載均衡的問題，提供了一種均衡移動性管理設備池容量的方法。
[0014]為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的:所述的2G/3G網絡中一種均衡移動性管理設備池容量的方法的步驟如下:
[0015]I)用戶設備開機，通過對服務小區和鄰近小區測量值的監控，來觸發小區選擇和小區重選，以最大程度保證用戶設備駐留在一個最好的小區內，駐留到合適的小區后，首先發起隨機接入過程，即消息I;
[0016]2)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器檢測到消息I后，向用戶設備發送隨機接入響應消息2;
[0017]3)用戶設備收到隨機響應消息2后，向無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器發送無線資源請求消息；
[0018]4)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器向用戶設備發送無線資源請求響應消息，包含建立信令無線承載、承載信息和無線資源配置信息；
[0019]5)用戶設備完成建立信令無線承載和無線資源配置，向無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器發送無線資源請求完成消息，包含非接入層附著請求信息；
[0020]6)管理功能模塊PSMG的自動容災倒換功能模塊實時監測PSMG工作狀態，如果主用PSMG發生故障，啟動備用PSMG，無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器向正常工作的PSMG虛擬地址管理功能單元發送接入請求消息3，PSMG檢測到消息3后，PSMG觸發業務均衡模塊，根據核心網資源池內服務支撐節點負荷情況將新接到無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器的業務請求分發至負荷較低的服務支撐節點；
[0021]7)服務支撐節點向無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器發送初始上下文建立請求消息，請求建立默認承載，包含非接入層附著接收、激活默認的通用無線分組業務承載上下文請求消息；
[0022]8)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器接收到初始上下文建立請求消息，如果不包含用戶設備能力信息，則無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器向用戶設備發送用戶設備性能詢問消息，查詢用戶設備能力；
[0023]9)用戶設備向無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器發送用戶設備能力信息消息，報告用戶設備能力信息；
[0024]10)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器向服務支撐節點發送用戶設備能力信息指示消息，更新服務支撐節點的用戶設備能力信息；
[0025]11)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器根據初始上下文建立請求消息中用戶設備支持的安全信息，向用戶設備發送安全模式完成消息，進行安全激活；
[0026]12)用戶設備向無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器發送安全模式完成消息，表不安全激活完成；
[0027]13)無線網絡節點基站控制器/無線網絡控制器根據初始上下文建立請求消息中的演進的無線接入承載建立信息，向用戶設備發送進行用戶設備資源重配，包括重配信令無線承載I和無線資源配置，建立信令無線承載2、