专利名称:减少池区负载异常的方法、系统及网络资源指示分配装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及移动通信技术,尤其涉及一种减少池区负载异常的方法、系统及网络资源指示(Network Resource Indicator,NRI)分配装置。
背景技术:
由于全球移动通信系统(GSM)在空口速率上的限制,人们开始把愈来愈多的目光投注在第三代移动通信系统(3G)上。相应地各种3G标准也应运而生,如第三代移动通信合作项目组织(3GPP)制定的3GPP R99、3GPPR4、3GPP R5等。
多Iu接口(Iu-Flex)功能是GSM系统、宽带码分多址系统(WCDMA)和时分同步码分多址系统(TD-SCDMA)自3GPP R5后引入的一种技术,它支持一个基站控制器(Base Station Control,BSC)/无线网络控制器(RadioNetwork Controller,RNC)到多个核心网(Core Network,CN)节点的域内连接路由功能。一组并行CN节点所服务的一个或多个BSC/RNC所有的服务区称作池区(Pool Area),池区中的多个CN节点可以实现负荷均衡,它们所提供的服务范围覆盖整个池区。这样可以减少CN间节点的更新、切换和重定位,降低归属位置寄存器(Home Location Register,HLR)的更新流量。
NRI是池区内选择CN节点的关键标识,在一个池区内,每个NRI唯一标识一个CN节点,不同池区内的NRI分别配置。当用户设备(UserEquipment,UE)执行位置更新或用户呼叫时,BSC/RNC等接入控制设备根据临时移动用户标识(Temp Mobile Subscriber Identity,TMSI)中包含的NRI信息选择移动交换中心(Mobile Switch Center,MSC)/服务通用分组无线业务支持节点(Service GPRS Supporting Node,SGSN)等CN节点,并将初始非接入层(Non Access Stratum,NAS)消息进行路由。
可见,池区中的各个CN节点都是根据自身的NRI与其它网络设备进行通信,NRI是池区中选择CN节点的关键标识。但由于NRI的资源非常有限,因此如何确定NRI的有效长度、对NRI进行合理分配是Iu-Flex技术中的难点所在。然而,现有技术中并没有给出明确合理的NRI分配方案。如果NRI分配不当,则很可能导致池区负载异常的发生。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种减少池区负载异常的方法,减少池区负载异常的发生。
为达到上述目的,本发明提供的减少池区负载异常的方法如下为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI,CN节点根据为自身分配的NRI进行通信。
其中,所述为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI包括将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,每组NRI色集至少包括一个NRI;为相邻池区分配互不重复的NRI色集,并将NRI色集中的NRI分配给池区中的CN节点。
所述为相邻池区分配互不重复的NRI色集包括从分成的NRI色集中选择四组NRI色集,并按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区。
所述按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区包括设置所述选择的四组NRI色集与颜色的对应关系,按照四色原理使用所述四组NRI色集对应的四种颜色对各个池区进行颜色标记,并将标记的颜色所对应的NBI色集分配给具有该颜色标记的池区。
所述为相邻池区分配互不重复的NRI色集包括从分成的NRI色集中选择四组以上NRI色集,并按照任意相邻池区使用的NRI色集不相重复的原则将选择的四组以上NRI色集分别分配给各个池区。
所述分成的NRI色集包括主用NRI色集和备用NRI色集;所述分配给池区的NRI色集为主用NRI色集。
该方法进一步包括将备用NRI色集中的部分或全部NRI资源调整到主用NRI色集中;或者,将备用NRI色集转变成主用NRI色集。
所述全网NRI资源的范围依据全网组建池区的最大规模确定。
所述依据全网组建池区的最大规模确定全网NRI资源的范围具体包括根据全网组建池区的最大规模确定单个池区所需的NRI最大使用数量;将单个池区的NRI最大使用数量至少乘以4得到全网所需的NRI数量,再确定可以表示全网所需NRI数量的NRI有效长度;根据NRI有效长度确定全网NRI资源的范围。
所述NRI色集中的NRI取值连续或者离散。
所述各组NRI色集中的NRI个数相同或者相异。
所述CN节点根据为自身分配的NRI进行通信包括其它网络设备接收到携带NRI的消息后,判断池区中是否存在与收到的NRI相对应的CN节点,如果存在,则将收到的消息路由到该CN节点处理;否则,按照负载均衡的方式路由该消息。
所述CN节点为移动交换中心MSC或服务通用分组无线业务支持节点SGSN;所述其它网络设备为基站控制器BSC或无线网络控制器RNC。
该方法适用于全球移动通信系统、宽带码分多址系统和时分同步码分多址系统。
同时,本发明还提供了一种减少池区负载异常的系统,减少池区负载异常的发生。
该系统包括NRI分配装置和CN节点,其中,NRI分配装置,用于为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI,并将分配的NRI发送给CN节点;CN节点,用于根据收到的NRI进行通信。
所述NRI分配装置包括分组单元和分配单元,其中,分组单元,用于将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,并将分成的各组NRI色集发送给分配单元;分配单元,用于为相邻池区分配互不重复的NRI色集,将NRI色集中的NRI分配给池区中的CN节点,并将分配的NRI发送给CN节点。
另外,本发明还提供了一种NRI分配装置,能够为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI。
该NRI分配装置包括分组单元和分配单元,其中,分组单元,用于将所有NRI至少分成四组NRI色集,并将分成的各组NRI色集发送给分配单元;分配单元,用于为相邻池区分配互不重复的NRI色集,将NRI色集中的NRI分配给池区中的核心网CN节点,并将分配的NRI发送给CN节点。
由此可见,在本发明中,相邻池区中的各个CN节点分配的是互不相同的NRI,任意相邻池区都不存在NRI重复使用的情况。在这种情况下,当UE在不同的池区间切换时,由于相邻的源池区和目的池区不存在重用的NRI,因此BSC/RNC在收到来自UE的携带NRI的消息后,将会发现本池区中不存在与导出的NRI相对应的CN节点,从而选择按照负载均衡的方式将UE接入到目的池区中。这样能够有效避免因错误导出NRI造成的池区负载异常情况的发生,大大降低NRI规划难度,减少运维操作,提高运营商满意度。
图1为本发明中减少池区负载异常的方法流程图。
图2为本发明实施例中经过颜色标记后的池区示意图。
图3为本发明实施例中使用备用NRI色集填充的池区示意图。
图4为本发明中减少池区负载异常的系统结构示意图。
图5为本发明中NRI分配装置结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面参照附图并举实施例,对本发明作进一步详细说明。
由于NRI的资源非常有限,因此在为各个池区分配NRI时,就无可避免地会出现为不同池区所分配的NRI互相之间存在重复的情况。这样,当UE在不同的池区间切换时,如果UE使用的NRI正好是源池区和目的池区重用的NRI,那么BSC/RNC必然会根据错误导出的NRI进行路由,将该UE始终固定接入到目的池区中与该NRI对应的CN节点上,而不是按照负载均衡的方式将UE接入到目的池区中。尤其是当源池区和目的池区相邻时,如果源池区和目的池区存在重复使用的NRI,且池区间用户移动频繁,那么经过一段时间的累积,势必会导致池区负载出现异常。
为了解决上述问题,本发明提供了一种减少池区负载异常的方法。参见图1所示,该方法主要包括以下步骤步骤101为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI;步骤102CN节点根据为自身分配的NRI进行通信。
其中,所述CN节点为MSC或SGSN。
步骤101具体可通过以下方式实现首先,将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,每组NRI色集至少包括一个NRI;然后,分别为各个池区分配一组NRI色集,并且保证为任意相邻池区分配的NRI色集互不重复;最后,再将NRI色集中的NRI资源分配给相应池区中的各个CN节点,用来唯一标识池区中的CN节点。
其中,所述全网NRI资源的范围可依据全网组建池区的最大规模确定。具体而言即根据全网组建池区的最大规模确定单个池区所需的NRI最大使用数量;为了保证相邻池区不出现重复NRI,将单个池区的NRI最大使用数量乘以4或者更大的数得到全网所需的NRI数量,再确定可以表示全网所需NRI数量的二进制长度即NRI有效长度;然后根据NRI有效长度确定全网NRI资源的范围。
比如,在GSM、WCDMA、TD-SCDMA系统中,假设单个池区所支持的MSC个数最大为8个,则单个池区所需的NRI最大使用数量就是8个,全网所需的NRI数量至少为8×4=32个,NRI有效长度可以为5bit。如果考虑到NRI资源的预留,则可以确定NRI的有效长度为6bit或者更长,全网NRI资源的总个数为26=64或者更多。
关于为相邻池区分配互不重复的NRI色集的过程可依据四色原理进行,即从分成的NRI色集中选择四组NRI色集,并按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区。
所述按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区具体而言即设置所述选择的四组NRI色集与颜色的对应关系,按照四色原理使用所述四组NRI色集对应的四种颜色对各个池区进行颜色标记,并将标记的颜色所对应的NRI色集分配给具有该颜色标记的池区。
为便于理解,下面通过一具体例子对按照四色原理进行NRI分配的过程进行详细说明。
假设全网NRI的有效长度为6bit,NRI的总个数为26=64,取值范围为0~63。首先,对这64个NRI进行分组,这里假设分成4组NRI色集NRI红色集对应红色,NRI取值范围0~15;NRI蓝色集对应蓝色,NRI取值范围16~31;NRI黄色集对应黄色,NRI取值范围32~47;NRI绿色集对应绿色,NRI取值范围48~63。
并且,根据四色原理使用红、蓝、黄、绿这四种颜色对规划的池区进行颜色标记。经过颜色标记后的池区如图2所示。由图2可见,所有相邻池区不会出现重复的颜色。
然后,将与池区颜色相对应的NRI色集分配给各个池区使用,即将NRI红色集分配给红色标记的池区使用,将NRI蓝色集分配给蓝色标记的池区使用,将NRI黄色集分配给黄色标记的池区使用,将NRI绿色集分配给绿色标记的池区使用。
由于所有相邻池区不会出现重复的颜色,而不同的颜色又对应不同的NRI色集,因此按照上述方案分配的NRI在任意两个相邻池区均不会出现重复。
其中,步骤102所述CN节点根据为自身分配的NRI进行通信包括移动通信网络中的其它网络设备(如BSC或RNC)接收到携带NRI的消息后,判断池区中是否存在与收到的NRI相对应的CN节点,如果存在,则将收到的消息路由到该CN节点处理;否则,按照负载均衡的方式路由该消息。
比如,当UE在不同的池区间切换时,BSC/RNC接收到来自UE的位置更新请求后,首先从该请求中导出NRI,并判断目的池区中是否存在与该NRI相对应的CN节点,如果存在,则根据导出的NRI进行路由,将UE接入到该NRI所对应的CN节点上;否则,按照负载均衡的方式将UE接入目的池区中。
由于本发明中的任意相邻池区都不存在重复使用的NRI,因此,当源池区和目的池区相邻时,BSC/RNC将会发现本池区中不存在与导出的NRI相对应的CN节点,从而选择按照负载均衡的方式将UE接入到目的池区中。从而能够有效避免因错误导出NRI造成的池区负载异常情况的发生,大大降低NRI规划难度,减少运维操作,提高运营商满意度。
在本实施例中,各组NRI色集中的NRI取值连续,且NRI数量相同。需要说明的是,NRI色集中的NRI取值不仅可以是连续的,也可以是离散的;并且,每组NRI色集中的NRI数量既可以相同,也可以不同。
另外,考虑到网络规模的变更,在为池区分配NRI之前也可以对NRI资源进行预留。比如,将所有NRI分成5组NRI色集,其中,4组为主用NRI色集,1组为备用NRI色集。当网络规模发生变化时,如果原先规划的4组主用NRI色集已经无法再满足需求,那么则可以通过调整备用NRI色集中的部分或者全部NRI资源到主用NRI色集中来解决问题;或者,直接使用备用NRI色集进行填充,将备用NRI色集转变成主用NRI色集。
下面通过一具体例子对备用NRI色集的使用进行详细说明。
这里,依然假设全网NRI的有效长度为6bit,NRI的总个数为64,取值范围为0~63。首先将这64个NRI分成5组NRI色集NRI红色集对应红色,NRI取值范围0~14;NRI蓝色集对应蓝色,NRI取值范围15~31;NRI黄色集对应黄色,NRI取值范围32~40;NRI绿色集对应绿色,NRI取值范围41~56;NRI紫色集对应紫色,NRI取值范围57~63。
其中,前4组为主用NRI色集,分别分配给各个具有相同颜色标记的池区使用;最后一组为预留的备用NRI色集。当然,也可以预留一组以上的备用NRI色集。
如果具有黄色标记的池区需要扩大MSC/SGSN的规模,而原先分配的NRI黄色集已经无法支持更多的MSC/SGSN时,则可以将NRI紫色集中的部分或全部NRI资源调整到NRI黄色集中,以供该池区使用。
或者,直接使用NRI紫色集进行填充,将NRI紫色集转变为主用NRI色集。这种直接进行填充的方式可在池区分裂时使用。图3所示为使用备用NRI色集填充的池区示意图。由图3可见,图中一原先具有黄色标记的池区被分成了两个子池区,即黄色子池区和紫色子池区。
需要说明的是,在实际应用中,还可以根据实际需要将全网NRI划分成更多的NRI色集(如4组以上)。在对池区进行着色时,可以采用4种以上的颜色,只要保证相邻池区不着相同的颜色即可。也就是说,从分成的NRI色集中选择四组以上NRI色集,并按照任意相邻池区使用的NRI色集不相重复的原则将选择的四组以上NRI色集分别分配给各个池区。
同时,本发明还提供了一种减少池区负载异常的系统。图4为该系统的结构示意图,主要包括NRI分配装置和CN节点。
其中,NRI分配装置,用于为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的网络资源指示NRI,并将分配的NRI发送给CN节点;CN节点,用于根据收到的NRI进行通信。
参见图5所示,NRI分配装置具体可包括分组单元和分配单元。
其中,分组单元,用于将所有NRI至少分成四组NRI色集,并将分成的各组NRI色集发送给分配单元;分配单元,用于为相邻池区分配互不重复的NRI色集,将NRI色集中的NRI分配给池区中的CN节点,并将分配的NRI发送给CN节点。
另外,本发明还提供了一种NRI分配装置,其结构如图5所示,这里不再赘述。
最后需要说明的是,本发明既适用于电路域(CS),也适用于分组域(PS)。CS域和PS域中的NRI规划既可以分别进行,也可以使用相同的规划方案。也就是说,MSC Pool内的NRI规划方案与SGSN Pool内的NRI规划方案既可以完全一致,也可以各自规划。本发明适用于GSM系统、WCDMA系统和TD-SCDMA系统。
以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,所应理解的是,以上所述并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种减少池区负载异常的方法,其特征在于,该方法包括为相邻池区中的各个核心网CN节点分配互不相同的网络资源指示NRI,CN节点根据为自身分配的NRI进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI包括将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,每组NRI色集至少包括一个NRI;为相邻池区分配互不重复的NRI色集,并将NRI色集中的NRI分配给池区中的CN节点。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述为相邻池区分配互不重复的NRI色集包括从分成的NRI色集中选择四组NRI色集,并按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述按照四色原理将选择的四组NRI色集分别分配给各个池区包括设置所述选择的四组NRI色集与颜色的对应关系,按照四色原理使用所述四组NRI色集对应的四种颜色对各个池区进行颜色标记,并将标记的颜色所对应的NRI色集分配给具有该颜色标记的池区。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述为相邻池区分配互不重复的NRI色集包括从分成的NRI色集中选择四组以上NRI色集,并按照任意相邻池区使用的NRI色集不相重复的原则将选择的四组以上NRI色集分别分配给各个池区。
6.根据权利要求2至5任一项所述的方法,其特征在于,所述分成的NRI色集包括主用NRI色集和备用NRI色集;所述分配给池区的NRI色集为主用NRI色集。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括将备用NRI色集中的部分或全部NRI资源调整到主用NRI色集中;或者,将备用NRI色集转变成主用NRI色集。
8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述全网NRI资源的范围依据全网组建池区的最大规模确定。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述依据全网组建池区的最大规模确定全网NRI资源的范围具体包括根据全网组建池区的最大规模确定单个池区所需的NRI最大使用数量;将单个池区的NRI最大使用数量至少乘以4得到全网所需的NRI数量,再确定可以表示全网所需NRI数量的NRI有效长度;根据NRI有效长度确定全网NRI资源的范围。
10.根据权利要求2、3、4、5、7、8或9所述的方法,其特征在于,所述NRI色集中的NRI取值连续或者离散。
11.根据权利要求2、3、4、5、7、8或9所述的方法,其特征在于,所述各组NRI色集中的NRI个数相同或者相异。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述CN节点根据为自身分配的NRI进行通信包括其它网络设备接收到携带NRI的消息后,判断池区中是否存在与收到的NRI相对应的CN节点,如果存在,则将收到的消息路由到该CN节点处理;否则,按照负载均衡的方式路由该消息。
13.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8、9或12所述的方法,其特征在于,所述CN节点为移动交换中心MSC或服务通用分组无线业务支持节点SGSN;所述其它网络设备为基站控制器BSC或无线网络控制器RNC。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法适用于全球移动通信系统、宽带码分多址系统和时分同步码分多址系统。
15.一种减少池区负载异常的系统,其特征在于,包括网络资源指示NRI分配装置和核心网CN节点,其中,NRI分配装置,用于为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI,并将分配的NRI发送给CN节点;CN节点,用于根据收到的NRI进行通信。
16.根据权利要求15所述的系统,其特征在于,所述NRI分配装置包括分组单元和分配单元,其中,分组单元,用于将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,并将分成的各组NRI色集发送给分配单元;分配单元,用于为相邻池区分配互不重复的NRI色集,将NRI色集中的NRI分配给池区中的CN节点,并将分配的NRI发送给CN节点。
17.一种网络资源指示NRI分配装置,其特征在于,包括分组单元和分配单元,其中,分组单元,用于将全网NRI资源至少分成四组NRI色集,并将分成的各组NRI色集发送给分配单元;分配单元,用于为相邻池区分配互不重复的NRI色集,将NRI色集中的NRI分配给池区中的核心网CN节点,并将分配的NRI发送给CN节点。
全文摘要
本发明提供了一种减少池区负载异常的方法,包括为相邻池区中的各个核心网CN节点分配互不相同的网络资源指示NRI,CN节点根据为自身分配的NRI进行通信。同时,本发明还提供了一种减少池区负载异常的系统,包括NRI分配装置和CN节点,其中,NRI分配装置,用于为相邻池区中的各个CN节点分配互不相同的NRI,并将分配的NRI发送给CN节点;CN节点,用于根据收到的NRI进行通信。另外,本发明还提供了一种NRI分配装置。本发明能够避免因错误导出NRI造成的池区负载异常情况的发生,降低NRI规划难度,减少运维操作,提高运营商满意度。
文档编号H04W28/08GK101026855SQ200710003688
公开日2007年8月29日 申请日期2007年1月26日 优先权日2007年1月26日
发明者吴晓明, 叶思海, 崔晓春, 方峻, 惠涛 申请人:华为技术有限公司