专利名称：一种实现区域池中负荷均衡的方法、系统及相关功能实体的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种实现区域池中负荷均衡的方法、系 统及相关功能实体。
背景技术：
3GPP (3rd Generation Partnership Pro ject，第三代移动通信标准化组织)在 R5 (Release 5，版本5)中引入了 Pool Area(区域池)的概念，区域池实质上是由相同类 型的多个网络节点组成的资源池，同一区域池中的各网络节点通过负荷分担可以提高设 备的使用效率。根据区域池中网络节点的类型，区域池可以分为由CN(Core Network, 核心网络)节点组成的MSC(Mobile SwitchCenter,移动交换中心)池、SGSN(Serving GPRS Support Node，服务 GPRS 支持节点；GPRS :General Packet Radio Service，通用分 组无线业务)池，由RAN (Radio Access Network，无线接入网络)节点组成的RNC(Radio NetworkController Pool，无线网络控制器)池、BSC (Base Station Controller Pool，基 站控制器)池等等。以MSC/SGSN池为例进行说明，需要说明的是，本申请文件中用“/”表 示MSC和SGSN是并列关系，两者区别在于，MSC是CN网络电路域中的设备，SGSN是CN网络 分组域中的设备。BSC和RNC均可支持一个RAN节点到多个CN节点的域内连接路由功能， 允许RAN节点把所管辖移动终端的相关信息或信令消息路由到MSC/SGSN池中不同的CN节 点上，从而使MSC/SGSN池中的各MSC/SGSN通过负荷分担提高设备的使用效率。如何解决区域池中各网络节点之间负荷不均衡的问题，实现区域池中的负荷均 衡，成为亟待解决的问题之一。其中一种解决方案是通过对新进入区域池中移动终端的分 发实现负荷均衡。以MSC/SGSN池为例进行说明，当一个移动终端新进入MSC/SGSN池时， RNC/BSC能够采用负荷均衡算法，从MSC/SGSN池内处于正常状态的各MSC/SGSN中选择一个 服务1^(/363队并能够将初始的嫩3(似11 Access Stratum，非接入层)信令消息分发到选 择的服务MSC/SGSN上。但是，当某个MSC/SGSN与RNC/BSC之间的链路出现短时间的故障 等异常情况时，分配到该MSC/SGSN的移动终端会被迁移到MSC/SGSN池中其它的MSC/SGSN 上，链路恢复正常之后，被迁移的移动终端不能自动转回，导致MSC/SGSN池中各MSC/SGSN 之间的负荷不再均衡。在通过对新进入区域池中移动终端的分发实现负荷均衡的解决方 案中，具备选择功能的节点根据区域区中各网络节点反馈的负荷信息，调整向各网络节点 分发移动终端的权重以达到负荷均衡的目的，由于该方案只针对新进入区域池中的移动终 端，而新进入区域池的移动终端是无法预知的，使得实现负荷均衡的速度较慢。此外，移动 终端进入区域池之后可能会发生迁移，使得该方案不能有效解决区域池中各网络节点之间 负荷不均衡的问题。另一种解决方案是通过对已进入区域池中移动终端的迁移实现负荷均衡。该解决 方案采用分散网络架构，区域池中各网络节点之间需要相互广播，每一个网络节点均需要 存储各网络节点的负荷信息，并且每次接收到移动终端发起的业务之后均需做出是否进行 迁移的判决。一方面，增加了网络负荷，降低了网络节点的处理能力；另一方面，由于每次接收到移动终端发起的业务之后均需要判决是否满足负荷迁移条件，使得实现负荷均衡的速 度较慢。此外，对于新进入区域池的移动终端，可能先被分配到负荷较高的网络节点上，再 从该网络节点上迁移到负荷较低的网络节点上，从而进一步降低了实现负荷均衡的速度。
发明内容
本发明提供一种实现区域池中负荷均衡的方法及系统，用以提升区域池中实现负 荷均衡的速度和有效性，减少网络负荷以及对网络节点处理能力的影响。相应的，本发明还提供一种负荷迁移控制实体。本发明提供的实现区域池中负荷均衡的方法，包括根据区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网络节点的 负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；在设定的负荷迁移周期内，源网络节点控制将符合所述特征信息的移动终端迁移 至目的网络节点。本发明提供的实现区域池中负荷均衡的系统，包括负荷迁移控制实体，用于根据同一区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域 池的负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据 各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；所述源网络节点，用于在设定的负荷迁移周期内，控制将符合所述特征信息的移 动终端迁移至目的网络节点。本发明提供的负荷迁移控制实体，包括采集单元，用于采集区域池中各网络节点的负荷信息；确定单元，用于根据区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的负荷均衡 指标值；启动单元，用于当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根 据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；通知单元，用于通知源网络节点在设定的负荷迁移周期内执行负荷迁移，并将待 迁移终端的特征信息通知源网络节点。本发明提供的实现区域池中负荷均衡的方法、系统及相关功能实体，采用集中网 络架构对已进入区域池的移动终端进行迁移，统一采集区域池中各网络节点的负荷信息并 做出各网络节点是否满足负荷迁移启动条件的判决，通过一次判决即可使满足负荷迁移启 动条件的所有网络节点同时进行负荷迁移，不需要区域池中各网络节点相互广播并存储所 有网络节点的负荷信息，从而提升了区域池中实现负荷均衡的速度和有效性，减少了网络 负荷以及对网络节点处理能力的影响。
图1为本发明实施例中实现区域池中负荷均衡的方法流程图；
图2为本发明实施例中实现MSC/SGSN池中负荷均衡的方法流程图； 图3为本发明实施例中负荷迁移控制实体指定目的MSC/SGSN情况下，源MSC/SGSN控制待迁移终端进行迁移的方法流程图；图4为本发明实施例中负荷迁移控制实体不指定目的MSC/SGSN情况下，源MSC/ SGSN控制待迁移终端进行迁移的一种方法流程图；图5为本发明实施例中负荷迁移控制实体不指定目的MSC/SGSN情况下，源MSC/ SGSN控制待迁移终端进行迁移的另一种方法流程图；图6为本发明实施例中实现区域池中负荷均衡的系统框图；图7为本发明实施例中负荷迁移控制实体的结构框图；图8a为采用本发明方案之前MSC池中各MSC的CP负荷仿真模拟图；图8b为采用本发明方案之后MSC池中各MSC的CP负荷仿真模拟图。
具体实施例方式针对现有技术中实现区域池中各网络节点之间负荷均衡的解决方案存在的问题， 本发明实施例提出采用集中网络架构，由相关功能实体统一采集区域池中各网络节点的 负荷信息，并做出是否进行负荷迁移的判决，通过对已进入区域池中移动终端的迁移实现 区域池中的负荷均衡。本发明实施例进一步提出通过两个层面同时实现区域池中的负荷 均衡，即不仅通过对已进入区域池中移动终端的迁移层面实现区域池中的负荷均衡，还通 过对新进入区域池中移动终端的分发层面实现区域池中的负荷均衡，避免将新进入区域池 的移动终端分发到负荷较高的网络节点上。如图1所示，本发明实施例提供了一种实现区域池中负荷均衡的方法，包括如下 步骤S101、根据区域池中各网络节点的负荷信息确定区域池的负荷均衡指标值。S102、当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网络 节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；较佳的，根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁 移终端的特征信息的同时，还可以根据各网络节点的负荷信息确定待迁移终端需要迁移到 的目的网络节点。S103、在设定的负荷迁移周期内，源网络节点控制将符合待迁移终端的特征信息 的移动终端迁移至目的网络节点；具体实施中，源网络节点在所管辖的移动终端发起业务或者位置更新时，判断该 移动终端的特征信息是否符合待迁移终端的特征信息；如果该移动终端的特征信息符合待 迁移终端的特征信息，则在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将该移动终端 从源网络节点迁移至目的网络节点。至此，已经通过对已进入区域池中移动终端的迁移层面实现了区域池中的负荷均 衡，由于采用集中网络架构，通过一次判决即可使满足负荷迁移启动条件的所有网络节点 同时进行负荷迁移，从而提升了实现负荷均衡的速度和有效性，减少了网络负荷以及对网 络节点处理能力的影响。进一步，还可以通过对新进入区域池中移动终端的分发层面实现区域池中负荷均 衡，则本发明实施例提供的实现区域池中负荷均衡的方法，还包括如下步骤在S102中确定出执行负荷迁移的源网络节点之后，将确定出的源网络节点设置为卸载状态，以避免在负荷迁移周期内新进入区域池的移动终端被分发到源网络节点上； 并且，在S103执行完成之后，即在负荷迁移周期结束时，将源网络节点重新设置为正常状 态。需要说明的是，由于采用集中网络架构，S101、S102以及设置源网络节点的状态均 由相关功能实体执行，本发明实施例中可以称为负荷迁移控制实体，负荷迁移控制实体具 体可以为网络管理系统、区域池中的任一网络节点、或者服务器。也就是说，在实际网络架 构中，负荷迁移控制实体与确定出的某个源网络节点可以是同一物理实体。本发明实施例提供的实现区域池中负荷均衡的方法，适用于CN网络中的MSC池和 SGSN池、2G RAN网络中的BSC池、3G RAN网络中的RNC池，等等。 本发明实施例以MSC/SGSN池为例进行说明。实现MSC/SGSN池中负荷均衡的方法， 如图2所示，包括如下步骤S201、负荷迁移控制实体采集MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的负荷信息；MSC/SGSN的负荷信息一般可以为MSC/SGSN的CP (协处理器)负荷，还可以为MSC/ SGSN承载的话务量、A接口链路使用信息等等，本实施例中以CP负荷为例进行说明，CP负 荷的取值范围为
0S202、负荷迁移控制实体根据MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的CP负荷确定MSC/SGSN 池的负荷均衡指标值；MSC/SGSN池的负荷均衡指标值可以为MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的CP负荷的方 差值，也可以为根据MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的CP负荷确定的其它数值，例如MSC/SGSN 池中各MSC/SGSN的CP负荷的最大差值。当负荷迁移控制实体检测到MSC/SGSN池中某个MSC/SGSN的信令消息不可达时， 将该MSC/SGSN的CP负荷取值为1，并控制将该MSC/SGSN下所有移动终端进行迁移。此外 在确定MSC/SGSN池的CP负荷的方差值时，需要将CP负荷为1的MSC/SGSN排除在外。S203、负荷迁移控制实体判断确定出的负荷均衡指标值是否满足设定的负荷迁移 启动条件，如果是，则执行S204，如果否，则不作任何处理，流程结束，其中负荷迁移启动条 件是预先设定的；如果MSC/SGSN池的负荷均衡指标值为MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的CP负荷的方 差值，则对应的负荷迁移启动条件为各MSC/SGSN的CP负荷的方差值大于或等于设定的方 差值门限；如果MSC/SGSN池的负荷均衡指标值为MSC/SGSN池中各MSC/SGSN的CP负荷的最 大差值，则对应的负荷迁移启动条件为各MSC/SGSN的CP负荷的最大差值大于或等于设定 的差值门限。S204、负荷迁移控制实体根据各MSC/SGSN的负荷信息确定执行负荷迁移的源 MSC/SGSN、待迁移终端的特征信息，其中待迁移终端均是归属于源MSC/SGSN的移动终端；具体实施中，负荷迁移控制实体可以同时确定待迁移终端需要迁移到的目的MSC/ SGSN,目的MSC/SGSN也可以在源MSC/SGSN控制待迁移终端进行迁移的过程中再进行确 定；负荷迁移控制实体确定源MSC/SGSN、目的MSC/SGSN以及待迁移终端的特征信息 的方法，具体可以包括如下步骤
a、根据MSC/SGSN池内各MSC/SGSN的CP负荷确定各MSC/SGSN的CP负荷的最大 值，平均值以及最小值；b、确定执行负荷迁移的源MSC/SGSN为CP负荷的最大值对应的MSC/SGSN，确定待 迁移终端需要迁移到的目的MSC/SGSN为CP负荷的最小值对应的MSC/SGSN ；C、确定待迁移终端的数量，待迁移终端的数量可以通过公式[1]确定待迁移终 端的数量=min{[(CP负荷的最大值-CP负荷的平均值)XCP负荷的最大值对应的MSC/ SGSN的总容量]，[(CP负荷的平均值-CP负荷的最小值)XCP负荷的最小值对应的MSC/ SGSN的总容量]} [1]其中，公式[1]中的min{}表示取较小值，MSC/SGSN的总容量是指MSC/SGSN能够 支持的最大终端数量；d、根据待迁移终端的数量以及源MSC/SGSN的总容量确定迁移比例，并根据迁移 比例确定待迁移终端的特征信息；例如，可以设定TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identifier，临时移动用 户标识)符合某一特征的移动终端为待迁移终端。移动终端的TMSI包括NRI (Network Resource Identifier，网络资源标识)和UI (User Identifier，用户标识)，其中NRI可以 在所有CN节点中唯一标识单个CN节点(MSC或者SGSN)，并且NRI占用的字节长度对一个 MSC/SGSN池中的所有MSC/SGSN均相同。通过设定TMSI中的NRI值可以保证待迁移终端为 归属于源MSC/SGSN的移动终端，通过设定TMSI中的UI值可以保证按照确定出的迁移比例 对归属于源MSC/SGSN的移动终端进行迁移。迁移比例与待迁移终端的特征信息的对应关 系，通过如下公式给出K = n*(l/2N) [2]其中，K表示迁移比例，N和η共同表示待迁移终端的特征信息，其中N表示待迁移 终端的TMSI的UI值对应的设定末位比特位数，η表示待迁移终端的TMSI的UI值在设定 末尾比特位数的二进制数中对应的设定数量。例如，当迁移比例为50%时，对应的η = UN= 1，则可以设定TMSI中的UI值末 位为任意一个Ibit 二进制数(0或1)的移动终端为待迁移终端；当迁移比例为12. 5%时， 对应的η = 1、Ν = 3，则可以设定TMSI中的UI值末三位为任意一个3bit 二进制数(例如 001)的移动终端为待迁移终端；当迁移比例为19%时，对应的η = 3、N = 4，则可以设定 TMSI中的UI值末四位为任意三个4bit 二进制数(例如0001、0010、0011)的移动终端为待 迁移终端。S205、负荷迁移控制实体通知源MSC/SGSN在设定的负荷迁移周期内执行负荷迁 移，并将待迁移终端的特征信息通知源MSC/SGSN，如果负荷迁移控制实体还确定出待迁移 终端需要迁移到的目的MSC/SGSN，则同时将待迁移终端需要迁移到的目的MSC/SGSN通知 源MSC/SGSN ；并且，将源MSC/SGSN设置为卸载状态，以避免在负荷迁移周期内新进入MSC/ SGSN池的移动终端被分发到源MSC/SGSN上。S206、在负荷迁移周期内，源MSC/SGSN下的某个移动终端发起业务或者位置更 新；移动终端在发起业务或者位置更新时，使用包括NRI和UI的TMSI，移动终端归属 的RNC/BSC根据其TMSI中的NRI值把业务请求消息发送给NRI值对应的MSC/SGSN ；该MSC/实体确定出的执行负荷迁移的源MSC/SGSN，针对MSC/SGSN不是 负荷迁移控制实体确定出的执行负荷迁移的源MSC/SGSN的情况，MSC/SGSN按照现有流程 进行处理，本实施例中不再赘述。S207、源MSC/SGSN判断该发起业务或位置更新的移动终端的特征信息是否符合 待迁移终端的特征信息，如果符合，则执行S208，如果不符合，则执行S210 ；源MSC/SGSN根据负荷迁移控制实体下发的待迁移终端的特征信息判断是否需要 对该移动终端执行迁移，假设负荷迁移控制实体设定TMSI中的UI值末三位为001的移动 终端为待迁移终端，则源MSC/SGSN判断该发起业务或位置更新的移动终端的TMSI中的NRI 值与自身的NRI值是否一致，以及TMSI中的UI值末三位是否为001，如果是，则判断结果为 符合；需要说明的是，由于源MSC/SGSN(即负荷较高的MSC/SGSN)已经被设置为卸载状 态，所以新进入MSC/SGSN池的移动终端不会被分配到源MSC/SGSN上，此处，源MSC/SGSN只 需控制已进入MSC/SGSN池的移动终端进行迁移；S208、在该移动终端结束当前业务或者位置更新之后，源MSC/SGSN控制将该移动 终端从源MSC/SGSN迁移至目的MSC/SGSN。S209、在负荷迁移周期结束时，负荷迁移控制实体将源MSC/SGSN重新设置为正常 状态，流程结束。S210、按照现有正常流程进行后续处理，流程结束。在S208中，源MSC/SGSN控制将符合待迁移终端的特征信息的移动终端从源MSC/ SGSN迁移至目的MSC/SGSN，可以包括两种具体应用场景，一种具体应用场景是负荷迁移控 制实体不指定待迁移移动终端需要迁移到的目的MSC/SGSN ；另一种具体应用场景是待迁 移移动终端需要迁移到的目的MSC/SGSN由负荷迁移控制实体指定。针对第一种具体应用场景，如图3所示，源MSC/SGSN控制待迁移终端进行迁移的 处理流程，包括如下步骤S301、源MSC/SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配 并下发无效的TMSI，无效的TMSI可以是包括Null-NRI的TMSI，或者是全“1”的TMSI ；S302、移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，即删除旧TMSI并存储 新TMSI，并通过归属的RNC/BSC向源MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带无效的 TMSI ；S303、源MSC/SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息，通过归属的RNC/ BSC向移动终端返回连接拒绝消息；S304、移动终端根据接收到的连接拒绝消息，发起携带 IMSI (InternationalMobile Subscriber Identifier，国际移动用户标识)的位置更新；S305、移动终端归属的RNC/BSC在MSC/SGSN池中选择一个MSC/SGSN作为目的 MSC/SGSN，并向目的MSC/SGSN发送位置更新请求消息；S306、目的MSC/SGSN为移动终端分配一个有效的TMSI，该有效的TMSI包括在 MSC/SGSN池中能唯一标识目的MSC/SGSN的NRI值，并通过移动终端归属的RNC/BSC将该有 效的TMSI下发给移动终端；S307、移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并通过归属的RNC/BSC
11向目的MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；S308、目的MSC/SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息，向移动终端返 回位置更新接受消息。针对第二种具体应用场景，如图4所示，源MSC/SGSN控制待迁移终端进行迁移的 一种处理流程，包括如下步骤S401、源MSC/SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配 并下发无效的TMSI，无效的TMSI可以是包括Null-NRI的TMSI，或者是全“1”的TMSI ；S402、移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，并通过归属的RNC/BSC 向源MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带无效的TMSI ；S403、源MSC/SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息，通过归属的RNC/ BSC向移动终端返回连接拒绝消息，并向移动终端归属的RNC/BSC通知移动终端需要迁移 到的目的MSC/SGSN ；S404、移动终端根据接收到的连接拒绝消息，发起携带IMSI的位置更新；S405、移动终端归属的RNC/BSC向目的MSC/SGSN发送位置更新请求消息；S406、目的MSC/SGSN为移动终端分配一个有效的TMSI，该有效的TMSI包括在 MSC/SGSN池中能唯一标识目的MSC/SGSN的NRI值，并通过移动终端归属的RNC/BSC将该有 效的TMSI下发给移动终端；S407、移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并通过归属的RNC/BSC 向目的MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；S408、目的MSC/SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息，向移动终端返 回位置更新接受消息。针对第二种具体应用场景，如图5所示，源MSC/SGSN控制待迁移终端进行迁移的 另一种处理流程，包括如下步骤S501、源MSC/SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配 并下发无效的TMSI，无效的TMSI可以是包括Null-NRI的TMSI，或者是全“1”的TMSI ；S502、移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，并通过归属的RNC/BSC 向源MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带无效的TMSI ；S503、源MSC/SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息，通过归属的RNC/ BSC向移动终端返回连接拒绝消息；S504、源MSC/SGSN向移动终端需要迁移到的目的MSC/SGSN发送迁移请求消息，其 中携带移动终端的IMSI ；S505、目的MSC/SGSN根据接收到的迁移请求消息，为移动终端分配一个有效的 TMSI，该有效的TMSI包括在MSC/SGSN池中能唯一标识目的MSC/SGSN的NRI值，并通过移 动终端归属的RNC/BSC将该有效的TMSI下发给移动终端；S506、移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并通过归属的RNC/BSC 向目的MSC/SGSN返回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；S507、目的MSC/SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息，向移动终端返 回连接接受消息。本发明实施例提供的实现区域池中负荷均衡的方法，采用集中网络架构对已进入区域池的移动终端进行迁移，由负荷迁移控制实体统一采集区域池中各网络节点的负荷信 息并做出各网络节点是否满足负荷迁移启动条件的判决，通过一次判决即可使满足负荷迁 移启动条件的所有网络节点同时进行负荷迁移，不需要区域池中各网络节点相互广播并存 储所有网络节点的负荷信息，从而提升了区域池中实现负荷均衡的速度和有效性，减少了 网络负荷以及对网络节点处理能力的影响；本发明实施例提供的实现区域池中负荷均衡的方法，通过对已进入区域池中移动 终端的迁移以及新进入区域池中移动终端的分发两个层面可以根本上解决了区域池中负 荷不均衡的问题，快速实现区域池中的负荷均衡。基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种实现区域池中负荷均衡的系 统，由于该系统解决问题的原理与实现区域池中负荷均衡的方法相一致，因此该系统的实 施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。如图6所示，本发明实施例提供的实现区域池中负荷均衡的系统，包括负荷迁移控制实体601，用于根据同一区域池中各网络节点的负荷信息确定区域 池的负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据 各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；具体实施中，负荷迁移控制实体可以为网络管理系统、区域池中的任一网络节点、 或者服务器，等等。源网络节点602，用于在设定的负荷迁移周期内，控制将符合待迁移终端的特征信 息的移动终端迁移至目的网络节点。进一步，负荷迁移控制实体601，还用于将确定出的源网络节点设置为卸载状态， 以避免在负荷迁移周期内新进入该区域池的移动终端被分发到源网络节点上；并在负荷迁 移周期结束时，将源网络节点重新设置为正常状态。具体实施中，源网络节点602，进一步用于在所管辖的移动终端发起业务或者位置 更新时，判断移动终端的特征信息是否符合待迁移终端的特征信息；如果移动终端的特征 信息符合待迁移终端的特征信息，则在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将 该移动终端从源网络节点迁移至目的网络节点。具体实施中，负荷迁移控制实体601，还用于根据各网络节点的负荷信息确定执行 负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息的同时，根据各网络节点的负荷信息 确定待迁移终端需要迁移到的目的网络节点，从而便于源网络节点控制移动终端从源网络 节点到目的网络节点的迁移。其中，负荷迁移控制实体601的一种可能结构，如图7所示，包括采集单元701，用于采集区域池中各网络节点的负荷信息；确定单元702，用于根据区域池中各网络节点的负荷信息确定区域池的负荷均衡 指标值；启动单元703，用于当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时， 根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信 息；通知单元704，用于通知源网络节点在设定的负荷迁移周期内执行负荷迁移，并将 待迁移终端的特征信息通知源网络节点。
进一步，负荷迁移控制实体还包括设置单元，用于将确定出的源网络节点设置为卸载状态，以避免在负荷迁移周期 内新进入区域池的移动终端被分发到源网络节点上；并在负荷迁移周期结束时，将源网络 节点重新设置为正常状态。具体实施中，启动单元703，还用于根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移 的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息的同时，根据各网络节点的负荷信息确定待迁 移终端需要迁移到的目的网络节点；以及通知单元704，还用于将待迁移终端需要迁移到的目的网络节点通知源网络节点。如果在实际网络架构中，负荷迁移控制实体与源网络节点是同一物理实体，则负 荷迁移控制实体还可包括控制单元，用于在设定的负荷迁移周期内，控制将符合特征信息的移动终端迁移 至目的网络节点。为了验证方案的有效性，对本发明实施例提供的实现区域池(以MSC池为例)中 负荷均衡的方案进行仿真模拟，假设MSC池中有6个MSC，分别为MSCl MSC6，采用本发明 实施例提供的方案之前，MSC池中各MSC的CP负荷如图8a所示，采用本发明实施例提供的 方案之后，MSC池中各MSC的CP负荷如图8b所示。通过仿真模拟可以看出，本发明实施例 提供的方案能够有效解决区域池中负荷不均衡的问题。本领域的技术人员应该明白，本发明实施例可提供为方法、系统、设备、或计算机 程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包括计算机可用程序代码的计算机可 用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品 的形式。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1权利要求
一种实现区域池中负荷均衡的方法，其特征在于，包括根据区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点以及待迁移终端的特征信息；在设定的负荷迁移周期内，源网络节点控制将符合所述特征信息的移动终端迁移至目的网络节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将确定出的源网络节点设置为卸载状态，以避免在负荷迁移周期内新进入所述区域池 的移动终端被分发到所述源网络节点上；并在所述负荷迁移周期结束时，将所述源网络节点重新设置为正常状态。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述源网络节点控制将符合所述特征信 息的移动终端迁移至目的网络节点，具体包括源网络节点在所管辖的移动终端发起业务或者位置更新时，判断所述移动终端的特征 信息是否符合待迁移终端的特征信息；如果所述移动终端的特征信息符合待迁移终端的特征信息，则在移动终端结束当前业 务或者位置更新之后，控制将所述移动终端从源网络节点迁移至目的网络节点。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷 迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息的同时，还根据各网络节点的负荷信息确 定待迁移终端需要迁移到的目的网络节点。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述区域池为移动交换中心MSC或服务通用 分组无线业务支持节点SGSN池；以及所述在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将所述移动终端从源网络节点 迁移至目的网络节点，具体包括源MSC或SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配并下发无 效的临时移动用户标识TMSI ；所述移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述源MSC或SGSN返回 TMSI分配完成消息，其中携带无效的TMSI ；所述源MSC或SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返回 连接拒绝消息；所述移动终端根据接收到的连接拒绝消息，发起携带国际移动用户标识IMSI的位置 更新，所述移动终端归属的无线网络控制器RNC或基站控制器BSC在所述MSC或SGSN池中 选择一个MSC或SGSN作为目的MSC或SGSN，并向所述目的MSC或SGSN发送位置更新请求 消息；所述目的MSC或SGSN为移动终端分配并下发有效的TMSI ；所述移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述目的MSC或SGSN返 回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；所述目的MSC或SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返 回位置更新接受消息。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述区域池为移动交换中心MSC或服务通用分组无线业务支持节点SGSN池；以及所述在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将所述移动终端从源网络节点 迁移至目的网络节点，具体包括源MSC或SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配并下发无 效的临时移动用户标识TMSI ；所述移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述源MSC或SGSN返回 TMSI分配完成消息，其中携带无效的TMSI ；所述源MSC或SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返回 连接拒绝消息，并向所述移动终端归属的无线网络控制器RNC或基站控制器BSC通知所述 移动终端需要迁移到的目的MSC或SGSN ；所述移动终端根据接收到的连接拒绝消息，发起携带国际移动用户标识IMSI的位置 更新，所述移动终端归属的RNC或BSC向所述目的MSC或SGSN发送位置更新请求消息； 所述目的MSC或SGSN为移动终端分配并下发有效的TMSI ；所述移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述目的MSC或SGSN返 回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；所述目的MSC或SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返 回位置更新接受消息。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述区域池为移动交换中心MSC或服务通用 分组无线业务支持节点SGSN池；以及所述在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将所述移动终端从源网络节点 迁移至目的网络节点，具体包括源MSC或SGSN在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，为移动终端分配并下发无 效的临时移动用户标识TMSI ；所述移动终端接收到无效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述源MSC或SGSN返回 TMSI分配完成消息，其中携带无效的TMSI ；所述源MSC或SGSN根据携带无效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返回 连接拒绝消息，并向所述移动终端需要迁移到的目的MSC或SGSN发送迁移请求消息，其中 携带所述移动终端的国际移动用户标识IMSI ；所述目的MSC或SGSN根据接收到的迁移请求消息，为移动终端分配并下发有效的 TMSI ；所述移动终端接收到有效的TMSI之后更新存储的TMSI，并向所述目的MSC或SGSN返 回TMSI分配完成消息，其中携带有效的TMSI ；所述目的MSC或SGSN根据携带有效的TMSI的TMSI分配完成消息向所述移动终端返 回连接接受消息。
8.如权利要求5、6或7所述的方法，其特征在于，所述各网络节点的负荷信息包括各 MSC或SGSN的协处理器CP负荷；所述区域池的负荷均衡指标值包括MSC或SGSN池中各MSC或SGSN的CP负荷的方差 值或者最大差值；所述负荷迁移启动条件包括各MSC或SGSN的CP负荷的方差值大于或等于设定的方差值门限，或者各MSC或SGSN的CP负荷的最大差值大于或等于设定的差值门限。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，确定执行负荷迁移的源网络节点为CP负荷 的最大值对应的MSC或SGSN，确定待迁移终端需要迁移到的目的网络节点为CP负荷的最小 值对应的MSC或SGSN，以及确定待迁移终端的特征信息的方法，具体包括根据MSC或SGSN池中各MSC或SGSN的CP负荷确定CP负荷的最大值、平均值和最小值；通过如下公式确定待迁移终端的数量，公式具体为待迁移终端的数量=min{ [(CP负荷的最大值-CP负荷的平均值)XCP负荷的最大值 对应的MSC或SGSN的总容量]，[(CP负荷的平均值-CP负荷的最小值)X CP负荷的最小值 对应的MSC或SGSN的总容量]}，其中min {}表示取较小值；根据待迁移终端的数量以及源MSC或SGSN的总容量确定迁移比例，并根据迁移比例确 定待迁移终端的特征信息。
10.一种实现区域池中负荷均衡的系统，其特征在于，包括负荷迁移控制实体，用于根据同一区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的 负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网 络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点以及待迁移终端的特征信息；源网络节点，用于在设定的负荷迁移周期内，控制将符合所述特征信息的移动终端迁 移至目的网络节点。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述负荷迁移控制实体，还用于将确定出的源网络节点设置为卸载状态，以避免在负 荷迁移周期内新进入所述区域池的移动终端被分发到所述源网络节点上；并在所述负荷迁 移周期结束时，将所述源网络节点重新设置为正常状态。
12.如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述源网络节点，进一步用于在所管辖的移动终端发起业务或者位置更新时，判断所 述移动终端的特征信息是否符合待迁移终端的特征信息；如果所述移动终端的特征信息符 合待迁移终端的特征信息，则在移动终端结束当前业务或者位置更新之后，控制将所述移 动终端从源网络节点迁移至目的网络节点。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，负荷迁移控制实体，还用于根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节 点、以及待迁移终端的特征信息的同时，根据各网络节点的负荷信息确定待迁移终端需要 迁移到的目的网络节点。
14.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述负荷迁移控制实体为网络管理系统、所述区域池中的任一网络节点、或者服务器。
15.一种负荷迁移控制实体，其特征在于，包括 采集单元，用于采集区域池中各网络节点的负荷信息；确定单元，用于根据区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的负荷均衡指标值；启动单元，用于当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点以及待迁移终端的特征信息；通知单元，用于通知源网络节点在设定的负荷迁移周期内执行负荷迁移，并将待迁移 终端的特征信息通知源网络节点。
16.如权利要求15所述的负荷迁移控制实体，其特征在于，还包括设置单元，用于将确定出的源网络节点设置为卸载状态，以避免在负荷迁移周期内新 进入所述区域池的移动终端被分发到所述源网络节点上；并在所述负荷迁移周期结束时， 将所述源网络节点重新设置为正常状态。
17.如权利要求15或16所述的负荷迁移控制实体，其特征在于，所述启动单元，还用于根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、 以及待迁移终端的特征信息的同时，根据各网络节点的负荷信息确定待迁移终端需要迁移 到的目的网络节点；以及所述通知单元，还用于将待迁移终端需要迁移到的目的网络节点通知源网络节点。
18.如权利要求15所述的负荷迁移控制实体，其特征在于，还包括控制单元，用于在设定的负荷迁移周期内，控制将符合所述特征信息的移动终端迁移 至目的网络节点。
全文摘要
本发明公开了一种实现区域池中负荷均衡的方法、系统及相关功能实体，用以提升区域池中实现负荷均衡的速度和有效性，减少网络负荷以及对网络节点处理能力的影响。实现区域池中负荷均衡的方法，包括根据区域池中各网络节点的负荷信息确定所述区域池的负荷均衡指标值；当确定出的负荷均衡指标值满足设定的负荷迁移启动条件时，根据各网络节点的负荷信息确定执行负荷迁移的源网络节点、以及待迁移终端的特征信息；在设定的负荷迁移周期内，源网络节点控制将符合所述特征信息的移动终端迁移至目的网络节点。
文档编号H04W48/08GK101925123SQ20091008698
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月12日 优先权日2009年6月12日
发明者付宏志, 冯传奋, 李方村, 李爱娇, 王桂香 申请人:中国移动通信集团设计院有限公司