专利名称：Lte系统的负载均衡方法、装置及基站的制作方法
技术领域：
本申请涉及移动通信信号处理技术领域，特别是涉及一种LTE系统的负载均衡方
法、装置及基站。
背景技术：
在移动网络中，用户设备(UE，User Equipment)位置的随机性和业务需求的多样性，会导致小区负载分布不均衡的情况出现，即一部分小区负载过重，甚至产生数据拥塞，同时另一部分小区相对空闲，负载较轻。在上述负载分配不均衡的情况出现时，系统会采用负载均衡的方法，将高负载小区的部分用户设备转移到低负载小区中去，降低高负载小区的负荷。通过均衡小区间的业务量分配，提高无线资源的利用率，从而降低掉话率。
LTE系统中，一般借助切换等操作来达到负载均衡的目的。其中一种方法为打开基站的Sl-Flex开关,通过移动管理实体(MME,Mobility Management Entity)向演进型基站(eNB, evolved Node B)发送配置更新消息(MME Configuration Update),消息中包含该移动管理实体的实时容量(Relative MME Capacity)。当有新用户接入时，演进型基站会优先选择实时容量较大，即Relative MME Capacity值大的移动管理实体来实现负载的均衡。例如，某个移动管理实体的“Relative MME capacity”配置为1，另一个移动管理实体的“Relative MME capacity”配置为254,当有新用户注册时,配置为I的移动管理实体被选中的概率很小，为1/255 ;而配置为254的移动管理实体被选中的概率则大大增加，为254/255，即优先选择实时容量较强的移动管理实体，从而实现负载均衡。通常情况下，演进型基站通过移动管理实体的MME Code值来对不同移动管理实体进行识别。当发起配置更新消息的不同移动管理实体的MME Code值相同时，演进型基站会认为配置更新消息来自同一个移动管理实体，从而可能会导致错误的配置更新，从而出现移动管理实体的实际容量与演进型基站的记录不相符，导致无法实现负载均衡。另外，因为演进型接站可以同时接收两个移动管理实体发送的配置更新消息，若该两个移动管理实体的MME Code值相同时，演进型基站同样会认为配置更新消息来自同一个移动管理实体，此时其通常会认为先接收到的配置更新消息有效，后接收的配置更新消息无效，此时演进型基站并无法根据各移动管理实体的实时容量进行选择，因此也就无法实现负载均衡。在某些情况，配置更新消息中甚至不会包含MME Code，此时也无法实现配置更新和负载均衡。
发明内容
本申请提供一种LTE系统的负载均衡方法、装置及基站，能够解决负载均衡无法正常实现的问题。为了解决上述问题，本申请公开了一种LTE系统的负载均衡方法，包括以下步骤接收移动管理实体发送的配置更新消息；解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量；判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中；按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。进一步地，所述按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体包括选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体；或设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的 移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。进一步地，所述解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量之后还包括解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MME Code记录，若有，则进行所述解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量之后的步骤；反之，则将所述MME Code、实时容量和IP地址作为新记录添加到所述配置表中，并按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。进一步地，所述接收移动管理实体发送的配置更新消息之前还包括获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址；向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求；将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。本申请还公开了一种LTE系统的负载均衡装置，包括消息接收模块，用于接收移动管理实体发送的配置更新消息；消息解析模块，用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量；判断模块，用于判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中；移动管理实体分配模块，用于按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。进一步地，所述移动管理实体分配模块包括容量值比较模块，用于选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体；或设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。进一步地，所述消息解析模块还用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，所述判断模块还用于判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MMECode记录。进一步地，所述装置还包括IP地址获取单元，用于获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址；请求收发模块，用于向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求；信息记录模块，用于将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。本申请还公开了一种基站，包括如前所述的负载均衡装置。与现有技术相比，本申请包括以下优点
为移动管理实体的标识符来进行识别。因为对于移动管理实体来说，其IP地址为唯一固定的，通过此种方式可以保证识别的准确性，从而在配置更新的过程中保证更新的实时容量都是准确的，从而保证负载均衡能够正常实现。其次，通过IP地址和MME Code相结合的方式，可以快速的确定出需要配置更新的移动管理实体。若MME Code不同，则可以进行配置更新，无需再比较IP地址。对于MMECode相同的，再进行IP地址比较，只要不同，也可以进行配置更新，因此可以保证配置更新的准确性，从而实现负载均衡。另外，在基站接收配置更新消息之前，预先将可能涉及到的移动管理实体相关信息记录在配置表中，当接收到配置更新消息时，则可以直接进行更新，无需实时录入额外信息，可以提高配置更新的处理效率。在记录移动管理实体相关信息时，通过是否对基站的请求进行回应的方式，确定出与基站有正常数据交互的移动管理实体，从而可以对原始录入的IP地址进行筛选，从而减少配置表的数据量，避免占用过多的存储空间，同时可以降低数据维护的工作量及成本。当然，实施本申请的任一产品不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例一的流程图；图2是本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例二的流程图；图3是本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例三的流程图；图4是本申请的LTE系统的负载均衡装置实施例一的结构示意图；图5是本申请的LTE系统的负载均衡装置实施例二的结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参照图1，示出本申请的一种LTE系统的负载均衡方法实施例一，包括以下步骤步骤101，接收移动管理实体发送的配置更新消息。步骤102，解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量。基站在收到移动管理实体(MME, Mobility Management Entity)的配置更新消息(MME Configuration Update)后，按照配置更新消息格式对其进行解析,获取其中的IPIE, Src参数和Relative MME Capacity，分别得到移动管理实体的IP地址和实时容量。步骤103，判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实 时容量作为新记录添加到所述配置表中。基站会预先维护配置表来存储各移动管理实体的IP地址、实时容量、MME Code等相关信息。具体如下表I所示表I
RecordMME IP SrcMME CodeRelative MME Capacity
~192. 168.20. 51 0I
~192. 168.20. 10 0254可以理解，表I为一个具体的实例，在具体处理过程中，若不会用到MME Code，也可以从配置表中省略，若需要其他信息，也可以相应的增加。在解析获取到发送配置更新消息的移动管理实体的IP地址后，基站会将该IP地址与配置表中记录的IP地址进行匹配查找，若能查找到，则说明配置表中已经记录了该移动管理实体的相关信息，此时，则直接将实时容量填入在配置表中对应的位置，实现该移动管理实体的配置更新。若不能查找到，则说明该配置表中尚未记录该移动管理实体的相关信息，此时，则需要将实时容量和IP地址作为新记录添加到配置表中。可以理解，匹配查找的方式可以采用字符串匹配或者其他查找方式，本申请对此并不限制。步骤104，按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。其中，按照各移动管理实体的实时容量大小选取可以是选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。也可以设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。本申请的LTE系统的负载均衡方法通过将移动管理实体的IP地址作为移动管理实体的标识符来进行识别。因为对于移动管理实体来说，其IP地址为唯一固定的，通过此种方式可以保证识别的准确性，从而在配置更新的过程中保证更新的实时容量都是准确的，从而保证负载均衡能够正常实现。优选地，本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例一通过IP地址来唯一识别移动管理实体。因为大部分情况下，每个移动管理实体的MME Code还是不同的，为此，也可以先利用MME Code来识别移动管理实体，若无法识别时，再利用IP地址来进行识别。此时，在基站配置表中至少需要同时记录MME Code、实时容量和IP地址信息。参照图2，示出本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例二，在实施例一的步骤102和步骤103之间还可以包括以下步骤步骤201，解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MME Code记录，若有，则进行步骤103 ;反之，则将所述MME Code、实时容量和IP地址作为新记录添加到所述配置表中，并进行步骤104。也即，若能够通过MME Code来 识别出移动管理实体，那么就无需再利用IP地址进行识别。但是，通过MME Code来识别出移动管理实体适用于配置表中没有该移动管理实体相关记录的情况，若已经记录了，为了保证配置更新的准确性，就需要进行IP地质的比较，只有当IP地址相同时，才能认为是同一个移动管理实体。若仅仅是MME Code相同，则不能认为是统一移动管理实体。即只要IP地址不相同，就可以根据从配置更新消息中解析获取的相关参数对配置表中该移动管理实体的相关配置信息进行更新。可以理解，对于该步骤中的解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MME Code记录，也可以在步骤102之前，其顺序并不限定。通过IP地址和MME Code相结合的方式，可以快速的确定出需要配置更新的移动管理实体。若MME Code不同，则可以进行配置更新，无需再比较IP地址。对于MME Code相同的，再进行IP地址比较，只要不同，也可以进行配置更新，因此可以保证配置更新的准确性，从而实现负载均衡。对于配置表中的相关信息，可以从移动管理实体发送的配置更新消息中解析获取后记录，即配置表中的初始数据可以为空，当基站接收了新的配置更新消息后从其中解析获取后再填入。优选地，为了提高配置更新的处理效率，基站也可以事先搜集各移动管理实体的相关信息填入到配置表中，具体过程如下参照图3，示出本申请的LTE系统的负载均衡方法实施例三，在实施例一和/或实施例二的步骤101之前还可以包括以下步骤步骤301，获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址。其中，移动管理实体的IP地址以及其他数据由基站管理方在网络部署时通过核心网厂家获取。可以直接录入到基站对应的数据库中，也可以存在某个地方，由基站从该地方读取获取。优选地，基站管理方在录入IP地址时，还需要对IP地址和路由关系进行配置，例如IP地址的类型、路由索引等信息。步骤302，向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求。步骤303，将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。具体的初始设定请求可以是Sl-Setup Request消息,若与基站有正常的数据交互，移动管理实体会回应Sl-Setup Response消息。基站即可以将有回应的移动管理实体的IP地址记录在配置表中。当后续移动管理实体发送配置更新消息时，基站则可以解析其中的IP地址，并与配置表中的IP地址进行匹配比较，从而实现配置更新。因为可能会出现基站所记录的IP地址所对应的移动管理实体中，有部分与基站可能并无法正常数据交互，通过是否对基站的请求进行回应的方式，可以确定出与基站有正常数据交互的移动管理实体，从而可以对原始录入的IP地址进行筛选，从而减少配置表的数据量，避免占用过多的存储空间，同时可以降低数据维护的工作量及成本。可以理解，在前述实施例中，当基站同时收到两个或多个移动管理实体的配置更新消息，即使这些移动管理实体具有相同的MME Code，只要其IP地址不同，基站也可以分别对其进行配置更新，从而避免了具有相同MMECode的移动实体无法全部实现配置更新或者配置更新错误的情况。参照图4，示出本申请的LTE系统的负载均衡装置实施例一，包括消息接收模块
10、消息解析模块20、判断模块30和移动管理实体分配模块40。消息接收模块10，用于接收移动管理实体发送的配置更新消息。消息解析模块20，用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址 和实时容量。判断模块30，用于判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中。移动管理实体分配模块40，用于按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。优选地，移动管理实体分配模块包括容量值比较模块，用于选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体；或设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。优选地，消息解析模块20还用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，所述判断模块30还用于判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MMECode记录，若有，则继续判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，反之，则将所述MME Code、实时容量和IP地址作为新记录添加到所述配置表中。参照图5，示出本申请的LTE系统的负载均衡装置实施例二，该装置还包括IP地址获取单元51、请求收发模块53和信息记录模块55。IP地址获取单元51，用于获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址。请求收发模块53，用于向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求。信息记录模块55，用于将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。本申请还提供一种基站，包括如前所述的负载均衡装置。通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。以上对本申请所提供的LTE系统的负载均衡方法、装置及基站进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
权利要求
1.一种LTE系统的负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤 接收移动管理实体发送的配置更新消息； 解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量； 判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中； 按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。
2.如权利要求I所述的LTE系统的负载均衡方法，其特征在于，所述按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体包括 选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体；或设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。
3.如权利要求I所述的LTE系统的负载均衡方法，其特征在于，所述解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量之后还包括 解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MME Code记录，若有，则进行所述解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量之后的步骤； 反之，则将所述MME Code、实时容量和IP地址作为新记录添加到所述配置表中，并按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。
4.如权利要求I至3任一项所述的LTE系统的负载均衡方法，其特征在于，所述接收移动管理实体发送的配置更新消息之前还包括 获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址； 向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求； 将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。
5.一种LTE系统的负载均衡装置，其特征在于，包括 消息接收模块，用于接收移动管理实体发送的配置更新消息； 消息解析模块，用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量； 判断模块，用于判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中； 移动管理实体分配模块，用于按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。
6.如权利要求5所述的LTE系统的负载均衡装置，其特征在于，所述移动管理实体分配模块包括 容量值比较模块，用于选择具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体；或设定容量阈值，从超过该容量阈值的多个移动管理实体中任选一个作为新接入用户的移动管理实体，若没有超过该容量阈值的移动管理实体，则选取具有最大实时容量的移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。
7.如权利要求5所述的LTE系统的负载均衡装置，其特征在于，所述消息解析模块还用于解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的MME Code，所述判断模块还用于判断配置表中是否有与所述MME Code相同的目标MME Code记录。
8.如权利要求5至7任一项所述的LTE系统的负载均衡装置，其特征在于，所述装置还包括 IP地址获取单元，用于获取基站信号覆盖范围内的移动管理实体的IP地址； 请求收发模块，用于向所述各移动管理实体的IP地址发送初始设定请求； 信息记录模块，用于将回应所述初始设定请求的移动管理实体的IP地址记录到配置表中。
9.一种基站，其特征在于，包括如权利要求5至8所述的负载均衡装置。
全文摘要
本发明提供了一种LTE系统的负载均衡方法，包括以下步骤接收移动管理实体发送的配置更新消息；解析获取配置更新消息中包含的移动管理实体的IP地址和实时容量；判断配置表中是否有与所述IP地址相同的目标IP地址记录，若有，则将所述实时容量填入所述配置表中与目标IP地址对应的位置，若没有，则将所述IP地址和实时容量作为新记录添加到所述配置表中；按照各移动管理实体的实时容量大小选取移动管理实体作为新接入用户的移动管理实体。本发明还提供了一种实现前述方法的LTE系统的负载均衡装置及基站。本发明的LTE系统的负载均衡方法、装置及基站，能够在配置更新过程中保证更新的实时容量都是准确的，使负载均衡能够正常实现。
文档编号H04W28/08GK102802203SQ20121027235
公开日2012年11月28日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者张俊弟 申请人:大唐移动通信设备有限公司