[发明专利]一种核心网节点之间实现负荷分担的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种核心网节点之间实现负荷分担的方法。

背景技术

在Release 5以前的UMTS(Universal Mobile TelecommunicationsSystem，通用移动通信系统)系统中，一个RAN(Radio Access Network，无线接入网络)节点只允许连接到一个CN(Core Network，核心网络)节点，其缺点是：当一个RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)的容量相对于SGSN(Serving GPRS Support Node，服务GPRS支持节点)超出很多时，会导致明显的RNC硬件资源浪费；另外，考虑网络的信令流量，由于一个网络中有许多SGSN，UE(User Equipment，用户终端)移动的时候会出现大量的SGSN之间的注册更新消息，与此相关的SGSN间的更新导致在核心网额外的信令开销和无线接口的信令开销。

为此，Release 5中引入了IuFlex功能，如图1所示：一个RNC允许连接到SGSN Pool Area(SGSN区域池)内所有的SGSN节点(SGSN1，SGSN2，…，SGSNn)。在UE第一次在该池中注册的时候，接入的RNC根据负荷分担的原则选择一个SGSN，并将注册请求路由到该SGSN，从而保证池内SGSN的负荷均衡，并且相对于没有IuFlex的情况，提高了RNC的硬件的使用效率。当用户在该池中移动并发起路由区(Routing Area)更新的时候，由于该池中任何RNC都能够连接到原来用户注册的SGSN，RNC根据UE提供的SGSN选择信息，将路由区更新转发到第一次注册的SGSN，从而保证SGSN不发生改变，减少核心网的信令开销。

在Release 8中引入了EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)系统，该系统中利用了和IuFlex类似的技术，由于无线节点eNodeB(EvolvedNodeB，基站)和核心网节点MME(Mobility Management Element，移动管理节点)之间的接口是S1-MME，因此该技术被称为S1-MME Flex技术。该技术如图2所示：一个eNodeB允许连接到MME Pool Area(MME区域池)内所有的MME节点(MME1，MME2，…，MMEn)。同样的，eNodeB需要对初次接入本MME Pool Area的用户根据负荷分担的原则选择MME。当用户在该池中移动的时候，eNodeB根据UE提供的MME选择信息，需要将跟踪区(Tracking Area)更新请求路由到第一次注册的MME。

UE在Pool Area中发起位置更新，无线网络进行核心网节点选择的过程如图3所示。

步骤301，UE开机注册，或者发现当前的跟踪区或者路由区没有登记，于是向当前无线网络系统(对于UMTS是RNC，对于EPS是eNodeB)发起注册请求或者位置更新请求(对于UMTS系统是路由区更新请求，对于EPS系统是跟踪区更新请求)；

步骤302，无线网络系统获取UE带上来的核心网节点选择信息(已注册的核心网节点信息)；

步骤303，如果无线网络系统发现UE没有带上来核心网节点选择信息，说明这是UE第一次注册，于是执行步骤307；否则执行步骤304；

步骤304，如果无线网络系统发现UE带上来了核心网节点选择信息，则判断该选择信息能否匹配该Pool Area中的CN节点，如果不能匹配，则说明是UE第一次进入该Pool Area，执行步骤307；否则执行步骤305；

步骤305，如果无线网络系统发现匹配的CN节点离线了，则执行步骤307；否则执行步骤306；

步骤306，无线网络系统选择所匹配的CN节点；

步骤307，无线网络系统执行负荷均衡的选择算法，选择CN节点。

下面我们考虑无线网络系统中的CN节点选择是如何做到CN节点之间负荷均衡的。

以EPS系统Pool Area中的一个eNodeB为例，eNodeB中为每个相连的MME都设立了一个权重值，比如对MME(i)设立了权重值Weight(i)。当需要选择一个MME的时候，eNodeB根据该权重值，选择一个MME。一种选择算法如下：