网关权重因子和负载信息的制作方法
【技术领域】
[0001]本文呈现的示例性实施例针对用于在建立用于无线电终端到由APN标识的PDN的PDN连接时选择网络接入网关节点的方法、以及各自都被配置为操作地执行该方法的实施例的移动管理节点和接入网关节点。
【背景技术】
[0002]在无线通信网络中，无线电终端经由一个或多个无线电接入网络(RAN)来与一个或多个核心网络(CN)进行通信。
[0003]无线电终端可以例如是移动站(MS)或用户设备(UE)或类似的无线设备，例如，诸如移动电话、或蜂窝电话、或膝上型计算机或具有无线能力的类似设备，并且因此可以是例如便携、袖珍、手持、计算机包含或车载的无线设备或利用无线电接入网络传送语音和/或数据的其他无线设备。
[0004]无线电接入网络(RAN)覆盖被划分成小区区域的地理区域，每个小区区域由基站服务，例如无线电基站(RBS)。在一些无线电接入网络中，基站例如被称为“节点B”或“B节点”或增强型节点B(eNB)。小区是其中由基站站点处的无线电基站的设备来提供无线电覆盖的地理区域。每个小区通过本地无线电区域内的标识来识别，其可以在小区中被广播。基站经由空中接口与基站的范围内无线电终端进行通信。
[0005]在RAN的一些版本中，若干基站通常例如通过陆地线路或微波链路被连接到无线电网络控制器(RNC)或基站控制器(BSC)等。无线电网络控制器等监督和协调与之连接的多个基站的各种活动。无线电网络控制器通常被连接到一个或多个核心网络。
[0006]例如，通用分组无线服务(GPRS)是从GSM演进的无线通信系统。GSM EDGE无线电接入网络(GERAN)是用于使得无线电终端能够与一个或多个核心网络进行通信的无线电接入网络。
[0007]例如，通用移动电信系统(UMTS)是第三代无线通信系统，其是从全球移动通信系统(GSM)演进来的，并且意在基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术来提供改进的移动通信服务。
[0008]通常，无线电终端经由RAN与之通信的核心网络(CN)包括多个核心网络节点。
[0009]—个这样的核心网络节点是网络接入网关节点。网络接入网关节点提供用于通信网络的无线电终端与一个或多个外部分组数据网络(PDN)的连接。无线电终端可以具有与多于一个的网络网关节点的同时连接，以用于访问多个TON。网络接入网关节点可以是例如网关GPRS支持节点(GGSN)或PDN网关(PGW)。稍后将讨论GGSN和PGW的其他属性和功能。
[0010]通常，网络网关通过创建用于无线电终端与由网络网关服务的TON的TON连接来提供F1DN连接。无线电终端可以例如通过向网络网关发送例如F1DN连接请求消息等的消息来请求PDN连接。
[0011]接入点名称(APN)用于标识TON，要针对无线电终端创建到该I3DN的TON连接。因此，TON连接是用于无线电终端到由APN标识的PDN的连接。APN可以例如由无线电终端提供到网络网关，例如在请求I3DN连接时发送的消息中，例如I3DN连接请求消息等。替代地，APN可能是例如网络网关已知的(例如，在网络网关预先定义)，使得网络网关知道该APN要用于具体的无线电终端。
[0012]因此，APN标识无线电终端想要与之通信的TON。除了标识Η)Ν，ΑΡΝ还可以用于定义由TON提供的服务类型一一例如到无线应用协议(WAP)服务器的连接、多媒体消息收发服务(丽S) ^PN例如在3GPP数据接入网络中使用，例如，上述GPRS和/或演进的分组核心(EPC)中。
[0013]APN结构可以例如包括网络标识符和运营商标识符。网络标识符可以例如定义网络网关所连接到的外部网络。可选地，其还可以包括由无线电终端所请求的服务。运营商标识符可以定义网络网关所位于的特定运营商的分组域网络。APN的这部分可以是可选的。运营商标识符可以例如包括移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC)，其可以一起唯一地标识移动网络运营商。
[0014]H)N、PDN连接和APN的使用是对本领域技术人员是公知的，特别是在3GPP规范的框架内，并且其不需要进一步的详细说明。
[0015]现在，当要建立用于无线电终端与由APN标识的特定TON的TON连接时，那么网络接入网关必须被选择为提供用于无线电终端与所考虑的PDN的连接。该选择可以由通信网络的核心网络中的移动性管理节点来进行，例如，诸如移动性管理实体(MME)等cMME的属性和功能将在稍后进行进一步讨论。
[0016]通常，移动性管理节点基于每个可用接入网关节点所经历的总负载以及权重因子在服务所考虑的APN的多个可用接入网关节点当中选择适当的网络接入网关节点，该权重因子指示相对量，在创建F1DN连接时每个接入网关节点应当以该相对量被选择。每个接入网关可以向移动性管理节点通告其经历的总负载。节点级的负载不同于APN级的负载。移动性管理节点可以从域名服务器(DNS)等接收所述权重因子。
[0017]图2是MME的示意图，MME执行如现在讨论的已知选择方案，但是选择服务网关(SGW)，而不是PGW，尽管其原理是一样的。如图2可以看出，MME接收来自每个可用SGW的负载信息(361120%、5612 60%、SGW3 80% ) C3MME接收指示相对量的权重因子(SGW1 25^SGff2
25、SGW3 50)，当创建I3DN连接时，每个接入网关节点应当以该相对量被选择。然后，MME计算用于每个SGW的有效负载，使得从100%中减去负载信息，并且结果乘以权重因子以用于所考虑的SGW。然后，MME基于用于每个SGW的有效负载除以所有有效负载的总和来选择SGW。
[0018]然而，为了改善适当网络接入网关的选择，已经提出了可以由移动性管理节点选择的每个网络接入网关应当通告所考虑的接入网关所经历的每APN的负载。例如，接入网关可以向移动性管理节点通告其用于处理到APN的TON连接的能力处于特定水平，例如其以其处理用于APN的TON连接的能力的特定百分比来处理与该APN的连接。
[0019]允许可以由移动性管理节点选择的网络接入网关(例如，PGW)以APN级粒度来通告负载状况的一些原因可能被如下描述:
[0020]1.为了以APN级粒度实现均匀地平衡的网络:PGW可以被配置为处理网络中的多于一个的APN。在这样的情况下，PGW可以被额外配置为对配置的APN中的每一个分配不同的资源(例如，基于会话许可)，例如PGW可以被配置为处理用于“消费者”APN的“X”个会话，同时用于“协作”APN的“Y”个会话。在该情况下，具有节点级粒度的负载信息不足以作出目标PGW的APN级负载状况的更好决定。并且因此，可能产生其中一个PGW具有用于“消费者” APN的更多会话而另一 PGW具有用于“协调” APN的更多会话的网络。
[0021 ] 2.为了确保网络中的有效过载控制:如果APN级的会话分布是不均匀的，则与其他PGW相比，存在一些PGW的过载的高风险，例如，与处理用于“静态机”APN的会话的PGW相比，处理用于“消费者” APN的会话的PGW可能必须处理更多的消息(例如，由于导致UL1、RAT类型、服务GW等的改变的移动性事件而生成的)。这将导致一些PGW更频繁地面对过载状况，而其他PGW的资源(例如消息的处理)保持欠利用。因此，该情况导致网络的不良过载控制。
[0022]3.为了确保高效节点选择算法:基于节点级负载信息，源节点(例如，MME)可以终止选择用于给定APN的新会话的PGW。然而，所选择的PGW可以在其以100%负载能力运行时可能拒绝新的会话请求。或者，新的会话请求可以由源节点基于用于给定PGW的APN的过载信息来抑制。因此，除非源节点在执行节点选择的同时考虑过载信息，新的会话请求也可能被拒绝(即被所选择的PGW拒绝或被源节点基于PGW的APN级过载信息抑制)，尽管另一 PGW可能具有处理该新的会话请求的能力。因此，缺乏APN级负载信息可能导致在源节点处的低效节点选择算法。
[0023]然而，如果在APN级提供负载控制信息，则将存在一些技术问题，因为权重因子是在DNS节点中以节点级定义的:
[0024]1.应当如何使用APN级的负载控制信息?应当独立于节点级的负载控制信息被使用，还是应当与节点级的负载控制信息一起使用？
[0025]2.如果应当单独使用APN级的负载控制信息，则其然后是否应当与DNS中的权重因子一起使用？
[0026]3.如果与权重因子一起使用APN级的负载控制信息，则其将仅在每个PGW的APN能力处于总节点能力的相同比例时进行工作。例如，假设PGWl具有10的权重因子并且支持两个APN，具有1,000,000个PDN连接的APN I和具有2,000,000PDN连接的APN2 ；而PGW2具有5的权重因子，并且如果其还支持APNl和APN2，则其APNl能力必须是500，000个PDN连接，并且APN2能