CN109392007A - 用于解决随选网络信令风暴的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于解决随选网络信令风暴的方法、装置和系统，涉及通信领域。其中在容灾恢复模式下，MME在接收到用户的业务请求后，识别用户的接入优先级，判断用户的接入优先级是否大于预定优先级门限，若用户的接入优先级大于预定优先级门限，则处理用户的业务请求，否则丢弃用户的业务请求。本发明在容灾恢复中通过判断用户的接入优先级，从而仅为接入优先级大于预定优先级门限的用户提供服务，从而有效解决了信令风暴问题，有效避免了用户集中接入而导致网络处理超载的情况发生。

Description

用于解决随选网络信令风暴的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种用于解决随选网络信令风暴的方法、装置和系统。

背景技术

NGMN(Next Generation Mobile Network，下一代移动通信网)在5G白皮书中给出了5G移动网络需要支持的8个门类的应用场景，不同应用场景之间对网络的需求差异明显，会在不同方向上存在极端苛刻需求。

通过单一的网络架构满足所有应用场景的需求存在着网络指标过高或者网络成本过高的问题。为了同时支持多样化的应用场景，5G网络需要具备高度灵活性和可伸缩特性，能够为不同的应用场景提供差异化的解决方案。网络切片为差异化的解决方案提供相互隔离的网络环境。

考虑到不同业务的业务特性存在明显差异(如时延、速率、抖动等)，加之其对网络的资源需求亦存在明显的差异，则对于移动网络而言若支持所有的功能，则其设计代价和部署成本相对较高。为此在5G阶段对于核心网将引入NFV(Network FunctionVirtualization，网络功能虚拟化)的功能，从而实现对于多种业务的支持以及部署成本的降低。当前3GPP(The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)标准研究中无线网络侧主要研究如何针对业务进行识别以及完成对于核心网侧的资源选择，从而实现网络资源的按需分配和资源优化效果。

当前3GPP中把业务类型划分成三大类，即：eMBB(Enhance Mobile Broadband，增强移动宽带)业务、mMTC(massive Machine Type of Communication，大规模机器类通信)业务和URLCC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication，高可靠低时延)业务。三大类业务可能具有不同的核心网资源(控制面和用户面)，因此从基站侧而言需要为终端正确的选择合适的核心网资源、正确的转发相关的信令的消息，从而实现降低核心网信令的效果。

针对不同业务类型的核心网节点选择类型，在LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统中针对物联网业务和普通的移动网业务在核心网侧的节点选择，提出了decor(Dedicate Core Network，专用核心网)的方案。其核心思想是基站在不了解核心网的资源的情况下，将终端的业务请求信息发送给默认核心网或者预配置的核心网，核心网若发现该业务请求不能支持，则需要将该业务请求重新转发给基站，并指示基站合适的目标核心网的信息。基站根据核心网的指示信息向专用核心网发送业务请求过程。

考虑到5G中需要支持eMBB、mMTC以及URLCC等多种业务，以及这些业务在业务特性和资源配置上的巨大差异，因此需要对当前的4G方案进行增强。当前decour方案若直接应用则存在以下导致信令风暴问题：

[1].对单点MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)性能要求高，存在大量信令(物联网业务海量连接，容灾恢复)处理时延风险，例如传递到默认核心网的方式会导致业务请求的二次重发，从而导致了核心网信令资源的浪费，和业务建立时延的增加

[2].缺少无线/核心网/切片系统间配合，(在容灾重启情况下))对于用户和业务无法实现精细化识别，缺少对随选网络在容灾机制处理(物联网终端/业务的优先级)，导致容灾备份后用户体验下降，对用户/业务无法保障。

a)基站缺少对于业务的精细化识别：由于LTE的原则，基站侧不解析NAS(Non-access stratum，非接入层)PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)消息，因此基站侧无法知道终端的业务请求的内容，仅能根据核心网的指示来配置业务。在这种情况下，无法为业务选择合适的核心网资源以及路由配置。

b)基站缺乏核心网与业务切片的对应关系：由于不同业务需要的核心网节点和资源存在差异。但是在现有机制中基站侧缺少业务资源和核心网的资源的映射关系，只能通过手工配置核心网信息，这样导致部署时配置工作量的增加。

基于上述分析，在需要对于Decor的方案进行增强，以解决信令风暴的需求。

发明内容

本发明实施例提供一种用于解决随选网络信令风暴的方法、装置和系统，其中在容灾恢复中，通过判断用户的接入优先级，从而仅为接入优先级大于预定优先级门限的用户提供服务，从而有效解决了信令风暴问题，有效避免了用户集中接入而导致网络处理超载的情况发生。

根据本发明的一个方面，提供一种用于解决随选网络信令风暴的方法，包括：

在容灾恢复模式下，在接收到用户的业务请求后，识别用户的接入优先级；

判断用户的接入优先级是否大于预定优先级门限；

若用户的接入优先级大于预定优先级门限，则处理用户的业务请求。

在一个实施例中，若用户的接入优先级不大于预定优先级门限，则丢弃用户的业务请求。

在一个实施例中，用户的接入优先级与用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

在一个实施例中，若用户的接入优先级不大于预定优先级门限，还包括：

将拒绝用户的拒绝消息下发给相应基站，以便基站拒绝用户发送的业务请求。

在一个实施例中，上述方法还包括：

以预定周期检测当前的负荷量；

在当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。

根据本发明的另一方面，提供一种用于解决随选网络信令风暴的移动性管理实体，包括：

接口模块，用于接收用户的业务请求；

优先级识别模块，用于在容灾恢复模式下，在接口模块接收到用户的业务请求后，识别用户的接入优先级；

判断模块，用于判断用户的接入优先级是否大于预定优先级门限；

业务处理模块，用于在用户的接入优先级大于预定优先级门限的情况下，处理用户的业务请求。

在一个实施例中，业务处理模块还用于在用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，丢弃用户的业务请求。

在一个实施例中，用户的接入优先级与用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

在一个实施例中，业务处理模块还用于在用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，指示接口模块将拒绝用户的拒绝消息下发给相应基站，以便基站拒绝用户发送的业务请求。

在一个实施例中，移动性管理实体还包括：

扩容模块，用于以预定周期检测当前的负荷量，在当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。

根据本发明的另一方面，提供一种用于解决随选网络信令风暴的系统，包括：

如上述任一实施例涉及的移动性管理实体；

基站，用于将用户的业务请求发送给移动性管理实体。

在一个实施例中，基站还用于在接收到移动性管理实体发送的拒绝用户的拒绝消息后，拒绝用户发送的业务请求。

在一个实施例中，基站还用于在接收到拒绝用户的拒绝消息后，将拒绝消息发送给相邻基站。

在一个实施例中，基站还用于在移动性管理实体选择模式下，在接收到用户发送的业务请求后，根据预定规则从移动性管理实体池中选择相应的移动性管理实体，将选择结果通知相应用户。

在一个实施例中，预定规则与用户使用类型、业务标识和移动性管理实体当前负载量中的至少一个相关联。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于解决随选网络信令风暴的方法一个实施例的示意图。

图2为本发明用于解决随选网络信令风暴的装置一个实施例的示意图。

图3为本发明用于解决随选网络信令风暴的装置另一实施例的示意图。

图4为本发明用于解决随选网络信令风暴的系统一个实施例的示意图。

图5为本发明MME池中选择MME一个实施例的示意图。

图6为本发明容灾恢复一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1为本发明用于解决随选网络信令风暴的方法一个实施例的示意图。可选地，本实施例的方法步骤可由MME执行。其中：

步骤101，在容灾恢复模式下，在接收到用户的业务请求后，识别用户的接入优先级。

其中，业务请求可包括附着请求/PDN连接请求。

可选地，用户的接入优先级与用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

步骤102，判断用户的接入优先级是否大于预定优先级门限。

步骤103，若用户的接入优先级大于预定优先级门限，则处理用户的业务请求。

可选地，若用户的接入优先级不大于预定优先级门限，则丢弃用户的业务请求。

此外，在用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，还可包括将拒绝用户的拒绝消息下发给相应基站，以便基站拒绝用户发送的业务请求，从而减轻MME的压力。

可选地，基站也可将该拒绝消息通过X2节点发送给相邻基站，从而避免被拒绝用户利用不同基站再次发起请求。

基于本发明上述实施例提供的用于解决随选网络信令风暴的方法，其中在容灾恢复中，通过判断用户的接入优先级，从而仅为接入优先级大于预定优先级门限的用户提供服务，从而有效解决了信令风暴问题，有效避免了用户集中接入而导致网络处理超载的情况发生。

可选地，MME在执行上述步骤时，还可以预定周期检测当前的负荷量。在当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。

例如，在容灾恢复场景下，MME使用50％的资源处理用户业务，若当前负荷量超过预定门限，可自动调整到80％，以便更好地为用户提供服务。

图2为本发明用于解决随选网络信令风暴的移动性管理实体一个实施例的示意图。如图2所示，该MME可包括接口模块21、优先级识别模块22、判断模块23和业务处理模块24。其中：

接口模块21用于接收用户的业务请求。

其中，业务请求可包括附着请求/PDN连接请求。

优先级识别模块22用于在容灾恢复模式下，在接口模块21接收到用户的业务请求后，识别用户的接入优先级。

可选地，用户的接入优先级与用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

判断模块23用于判断用户的接入优先级是否大于预定优先级门限。

业务处理模块24用于在用户的接入优先级大于预定优先级门限的情况下，处理用户的业务请求。

可选地，业务处理模块24还用于在用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，丢弃用户的业务请求。

此外，业务处理模块24还用于在用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，指示接口模块将拒绝用户的拒绝消息下发给相应基站，以便基站拒绝用户发送的业务请求。

可选地，基站还可将该拒绝消息通过X2节点发送给相邻基站，从而避免被拒绝用户利用不同基站再次发起请求

基于本发明上述实施例提供的用于解决随选网络信令风暴的MME，系统，其中在容灾恢复中，通过判断用户的接入优先级，从而仅为接入优先级大于预定优先级门限的用户提供服务，从而有效解决了信令风暴问题，有效避免了用户集中接入而导致网络处理超载的情况发生。

图3为本发明用于解决随选网络信令风暴的移动性管理实体另一实施例的示意图。与图2所示实施例相比，在图3所示实施例中，除接口模块31、优先级识别模块32、判断模块33和业务处理模块34之外，还包括扩容模块35，用于以预定周期检测当前的负荷量，在当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。从而可根据当前负荷情况自动调整资源使用量。

图4为本发明用于解决随选网络信令风暴的系统一个实施例的示意图。如图4所示，该系统包括MME 41和基站42，MME 41为图2或图3中任一实施例涉及的移动性管理实体。其中，基站42将用户的业务请求发送给MME 41，MME 41通过对用户的接入优先级进行判断，以确定是否对该用户的业务请求进行处理。

可选地，基站41还用于在接收到MME 41发送的拒绝用户的拒绝消息后，拒绝用户发送的业务请求。

此外，基站41还用于在接收到拒绝用户的拒绝消息后，将拒绝消息发送给相邻基站，以便相邻基站也拒绝该用户的业务请求。

可选地，基站41还用于在移动性管理实体选择模式下，在接收到用户发送的业务请求后，根据预定规则从移动性管理实体池中选择相应的移动性管理实体，将选择结果通知相应用户。从而为用户从移动性管理实体池中选择相应的MME，有效避免对单节点MME的冲击。

其中，预定规则与用户使用类型、业务标识和移动性管理实体当前负载量中的至少一个相关联。

下面通过具体示例对本发明进行说明。

实施例一：MME NFV化

在现有LTE网络中，通过升级MME，使得MME NFV化。例如在MME中增加控制器，从而能够在容灾重启/信息拥塞情况下，优先处理特定用户/特定业务，实现智能化“随选网络”。

实施例二：MME池中选择MME

该实施例的示意图如图5所示。其中：

首先，用户发送业务请求，如步骤51a所示的附着请求，步骤51b所示的PDN连接请求。

步骤52，MME池将用户使用类型发送给HSS。

步骤53，基站获取MME池当前各MME的负载情况。

步骤54，基站根据用户使用类型、业务标识和移动性管理实体当前负载量中的至少一个参数来选择相应的MME。

步骤55，基站将选择结果发送给相应的用户。

在这种情况下，由于信令进行批量处理，因此可有效节省开销。同时，通过选择不同的MME，可有效避免对单节点MME处理的冲击。

实施例三：容灾恢复

该实施例的示意图如图6所示。其中：

在容灾恢复模式下，首先，用户发送业务请求，如步骤61a所示的附着请求，步骤61b所示的PDN连接请求。

步骤62，在接收到用户的业务请求后，MME识别该用户的接入优先级。

步骤63，MME判断该用户的接入优先级是否大于预定优先级门限。

若该用户的接入优先级大于预定优先级门限，则MME处理该用户的业务请求。若该用户的接入优先级不大于预定优先级门限，则执行步骤64。

步骤64，MME丢弃该用户的业务请求。

步骤65，MME将拒绝该用户的拒绝消息发送给相应的基站。

步骤66，基站拒绝来自该用户的业务请求。

步骤67，基站将该拒绝消息转发给相邻基站，以便相邻基站也拒绝来自该用户的业务请求。从而有效节省信令开销。

通过实施本发明，能够得到以下有益效果：

1)减少了业务建立时延和核心网信令：相对于LTE中Decor方案，本专利所述方法通过采取终端辅助的方案，使基站侧了解到业务分类，从而使基站可以正确的将业务建立请求消息转发至合适的核心网，从而降低了业务建立时延，解决了容灾等情况下信令风暴问题。

2)在基站侧不引入新的NAS层解析功能：本方案采取的所述方法，仍然维持了4G中不解析NAS层的功能的约束，减少了5G基站侧的协议栈功能要求，减少了设计的复杂度。

3)通过MME进行NFV化，对用户接入进行控制，可有效控制投资成本，保证网络部署快速实施；

4)本方案对终端无影响，有良好的后向兼容性和部署可行性。本方案是在现有协议上进行增强，没有引入新的协议过程，实现难度较低。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种用于解决随选网络信令风暴的方法，其特征在于，包括：

在容灾恢复模式下，在接收到用户的业务请求后，识别所述用户的接入优先级；

判断所述用户的接入优先级是否大于预定优先级门限；

若所述用户的接入优先级大于预定优先级门限，则处理所述用户的业务请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述用户的接入优先级不大于预定优先级门限，则丢弃所述用户的业务请求。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述用户的接入优先级与所述用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

若所述用户的接入优先级不大于预定优先级门限，还包括：

将拒绝所述用户的拒绝消息下发给相应基站，以便所述基站拒绝所述用户发送的业务请求。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

以预定周期检测当前的负荷量；

在所述当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。

6.一种用于解决随选网络信令风暴的移动性管理实体，其特征在于，包括：

接口模块，用于接收用户的业务请求；

优先级识别模块，用于在容灾恢复模式下，在接口模块接收到用户的业务请求后，识别所述用户的接入优先级；

判断模块，用于判断所述用户的接入优先级是否大于预定优先级门限；

业务处理模块，用于在所述用户的接入优先级大于预定优先级门限的情况下，处理所述用户的业务请求。

7.根据权利要求6所述的移动性管理实体，其特征在于，

业务处理模块还用于在所述用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，丢弃所述用户的业务请求。

8.根据权利要求7所述的移动性管理实体，其特征在于，

所述用户的接入优先级与所述用户的用户使用类型、用户标识和业务标识中的至少一个相关联。

9.根据权利要求7所述的移动性管理实体，其特征在于，

业务处理模块还用于在所述用户的接入优先级不大于预定优先级门限的情况下，指示接口模块将拒绝所述用户的拒绝消息下发给相应基站，以便所述基站拒绝所述用户发送的业务请求。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的移动性管理实体，其特征在于，还包括：

扩容模块，用于以预定周期检测当前的负荷量，在所述当前的负荷量达到预定门限的情况下，进行相应的扩容处理。

11.一种用于解决随选网络信令风暴的系统，其特征在于，包括：

如权利要求6-10中任一项所述的移动性管理实体；

基站，用于将用户的业务请求发送给移动性管理实体。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，

基站还用于在接收到移动性管理实体发送的拒绝所述用户的拒绝消息后，拒绝所述用户发送的业务请求。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

基站还用于在接收到拒绝所述用户的拒绝消息后，将所述拒绝消息发送给相邻基站。

14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，

基站还用于在移动性管理实体选择模式下，在接收到用户发送的业务请求后，根据预定规则从移动性管理实体池中选择相应的移动性管理实体，将选择结果通知相应用户。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，

所述预定规则与用户使用类型、业务标识和移动性管理实体当前负载量中的至少一个相关联。