一种均衡移动性管理设备池容量的方法_3

文档序号:9828667阅读:来源:国知局
载)容量设定容量因子,根据容量因子与Pool内各SGSN建立数据连接,以达到Pool内各SGSN负荷均衡JME根据Pool内各MME容量向eNodeB下发权重,eNodeB根据权重与Pool内各MME建立数据连接,以达到Pool内各MME负荷均衡。
[0082]BSC/RNC/eNodeB发起业务请求至SGSN/MME Pool,业务均衡模块能够根据Pool中各SGSN/MME负荷情况进行数据连接,并可以根据SGSN/MME Pool的均衡度情况向业务均衡模块进行反馈,自动进行容量因子的计算调整。图8示出了加入业务均衡功能模块的SGSN/MME Pool的组网结构示意图。
[0083]业务流程如下:
[0084]步骤1:无线侧BSC/RNC/eNodeB发起业务请求SGSN/MME Pool(核心网资源池),业务均衡模块按照容量因子建立数据至合适的SGSN/MME(融合核心网设备)。
[0085]步骤2: SGSN/MME将负荷信息实时反馈给业务均衡模块,业务均衡模块将收到的负荷信息进行Pool均衡度计算,并将结果与设定限值进行比较。
[0086]步骤3:当Pool均衡度超过设定限值时,通知业务均衡模块自动进行业务分发的计算调整,反之按原容量因子进行分发。
[0087]衡量SGSN/MME的容量负荷参数是“附着用户数”,业务均衡功能模块能够自动根据Pool中各SGSN/MME的容量,采用灵活的负荷分担算法来确定负荷分担比例,而不需要在4G基站eNodeB上作任何的配置,采用算法如下:
[0088]P001均衡度即为SGSN/MME利用率的总体标准差,反映的是Poo I内各SGSN/MME利用率的偏差大小,详细计算公式如下:
[0089]设SGSNn/MMEn的利用率为γ η,则γ n = SGSNn/MMEn实际附着用户数/SGSN/MMEn软件容量*100%;
[0090]SGSN/MMEn的平均利用率为 γ a = average( γ 1+ γ 2+......γ η);
[0091]Pool均衡度=(sum( ( γ η-γ a) ~2)/η) ~ (1/2)。
[0092]3、自动容灾倒换功能模块
[0093]为了保障Pool自动管理功能模块的健壮性,除每台自动管理模块自身刀片式容灾机制外,主备自动管理功能模块采用“心跳”的方式进行监控,一旦发现主用模块运行不正常,即可启用备用模块进行业务承载,实现容灾能力。图9示出了 PSMG心跳互联示意图。
[0094]主用自动管理模块和备用自动管理模块配置相同的虚拟地址数据及功能,采用“心跳”的方式进行监控,当主用模块运行不正常,则立即启用备用模块进行业务承载,“平滑”接管主用自动管理模块全部业务。图10示出了加入自动容灾倒换功能模块的SGSN/MMEPool的组网结构示意图。
[0095]业务流程
[0096]步骤1:无线侧BSC/RNC/eNodeB发起业务请求SGSN/MME Pool(核心网资源池)。
[0097]步骤2:主用自动管理模块将业务请求建立至合适的SGSN/MME(融合核心网设备),备用自动管理模块采用“心跳”的方式进行主用自动管理模块监控,且与主用自动管理模块数据同步。
[0098]步骤3:—旦发现主用自动管理模块出现故障,实时启用备用自动管理模块,保持原数据链路工作正常。
[0099]参阅图3,(2G/3G网络中)本发明所述的均衡移动性管理设备池容量的方法的步骤如下:
[0?00] 1.用户设备UE(User Equipment)开机,通过对服务小区和邻近小区测量值的监控,来触发小区选择和小区重选,以最大程度保证用户设备驻留在一个最好的小区内,驻留到合适的小区后,首先发起随机接入过程,即消息I (Messagel);
[0101]2.BSC(无线网络节点基站控制器)/RNC(无线网络控制器)检测到Messagel后,向UE发送随机接入响应消息2,即Message2 ;
[0102]3.1^收到随机响应1688&862后,向BSC/RNC发送无线资源请求(RRC Connect1nRequest)消息;
[0103]4.BSC/RNC向UE发送无线资源请求响应消息,包含建立信令无线承载(SRB,Signalling Rad1 Bearers)、承载信息和无线资源配置信息;
[0104]5.UE完成SRB(建立信令无线承载)和无线资源配置,向BSC/RNC发送无线资源请求完成(RRC Connect1n Setup Complete)消息,包含NAS层附着请求(Attach request)信息;
[0105]6.PSMG(管理功能模块)自动容灾倒换功能模块实时监测PSMG工作状态,如果主用PSMG发生故障,启动备用PSMG,BSC/RNC向正常工作的PSMG虚拟地址管理功能单元发送接入请求(Connect1n Request)消息3(Message3),PSMG检测到Message3后,PSMG触发业务均衡模块,根据Pool内SGSN负荷情况将新接到无线侧BSC/RNC的业务请求分发至负荷较低的SGSN ;
[0106]7.SGSN(服务支撑节点)向BSC(无线网络节点基站控制器)/RNC(无线网络控制器)发送初始上下文建立请求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)消息,请求建立默认承载,包含NAS层附着接收(Attach Accept)、激活默认的GPRS承载上下文请求(Activate defaultEPS bearer context request)消息;
[0107]8.BSC/RNC接收到初始上下文建立请求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)消息,如果不包含UE能力信息,贝ijBSC/RNC向UE发送UE性能询问(UE Capability Enquiry)消息,查询UE能力;
[0108]9.1^向133(]/1^(]发送1^能力信息(1^ Capability Informat1n)消息,报告UE能力信息;
[0109]10.BSC(无线网络节点基站控制器)/RNC(无线网络控制器)向SGSN(服务支撑节点)发送UE能力信息指示(UE CAPABILITY INFO INDICAT1N)消息,更新SGSN的UE能力信息;
[0110]11.BSC/RNC根据初始上下文建立请求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)消息中UE支持的安全信息,向UE发送安全模式完成(Security Mode Complete)消息,进行安全激活;
[0111]12.UE向BSC/RNC发送安全模式完成(Security Mode Complete)消息,表示安全激活完成;
[0112]13.BSC/RNC根据初始上下文建立请求(INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST)消息中的演进的无线接入承载(ERAB,Evolved Rad1 Access Bearer)建立信息,向UE发送RRC连接的重构(RRC Connect1n Reconfigurat1n)消息进行UE资源重配,包括重配SRBl和无线资源配置,建立SRB2、数据无线承载(DRB,Data Rad1 Bearer)(包括默认承载);
[0113]14.UE向BSC/RNC发送RRC连接的重构完成(RRC Connect1n Reconfigurat1nComplete)消息,表示资源配置完成;
[0114]15.BSC/RNC向SGSN(服务支撑节点)发送初始上下文建立响应(INITIAL CONTEXTSETUP RESPONSE)消息,表明UE上下文建立完成;
[0115]16.UE向BSC/RNC发送UE上行消息传输(UL Informat1n Transfer)消息,包含NAS层附着完成(Attach Complete)、激活默认的EPS承载上下文请求(Activate default EPSbearer context accept)消息;
[0116]17.BSC/RNC向SGSN发送上行NAS传输(UPLINK NAS TRANSPORT)消息,包含NAS层附着完成(Attach Complete)、激活默认的EPS承载上下文(Activate default EPS bearercontext accept)消息。
[0117]参阅图4,(4G网络中)本发明所述的均衡移动性管理设备池容量的方法的步骤如下:移动性管理设备(丽E,Mobility Management Entity)是长期演进核心网重要组成部分,主要负责用户控制面的管理。
[0118]1.用户设备UE(User Equipment)开机,通过对服务小区和邻近小区测量值的监控,来触发小区选择和小区重选,以最大程度保证用户设备驻留在一个最好的小区内,驻留到合适的小区后,首先发起随机接入过程,即消息I(Messagel);
[0^^9] 2.4G基站(eNodeB)检测到Messagel后,向UE发送随机接入响应消息,即Message2消息;
[0M0] 3.UE收到随机响应消息Mes sage2后,向eNodeB发送无线资源请求(RRCConnect1n Request)消息;
[0121 ] 4.eNodeB向UE发送无线资源请求(RRC Connect1n Setup)响应消息,包含建立SRBl承载信息和无线资源配置信息;
[0122]5.UE完成SRB I承载和无线资源配置,向eNodeB发送无线资源请求(RRCConnect1n Setup Complete)消息,包含NAS层Attach request信息;
[0123]6.自动容灾倒换功能实现实时监测PSMG(管理功能模块)工作状态,正常工作的PSMG实施虚拟地址功能,eNodeB向此PSMG发送Connect 1n Request消息,PSMG触发业务均衡模块,根据Pool内SGSN负荷情况新接到无线侧eNodeB的业务请求分发至负荷较低的MME(移动性管理设备),eNodeB向MME发送INITIAL UE MESSAGE消息,包含NAS层Att
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