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CN100551127C - 池区中实现负载迁移的方法及系统 - Google Patents

池区中实现负载迁移的方法及系统 Download PDF

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CN100551127C CNB2006101271241A CN200610127124A CN100551127C CN 100551127 C CN100551127 C CN 100551127C CN B2006101271241 A CNB2006101271241 A CN B2006101271241A CN 200610127124 A CN200610127124 A CN 200610127124A CN 100551127 C CN100551127 C CN 100551127C
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Abstract

本发明公开了一种池区中实现负载迁移的方法，该方法包括以下步骤：A、源移动交换中心MSC收到移动台MS发起的业务请求后，通知MS重新发起位置更新，并将目的MSC信息发送给MS；B、MS收到通知后，重新发起位置更新，迁移到目的MSC信息所对应的目的MSC上。本发明还提供了一种池区中实现负载迁移的系统，该系统包括：MS、源MSC和目的MSC。本发明可以灵活地实现池区中的负载迁移，将MSC池中某个MSC上的用户迁移到指定的MSC上，且无需对现网中的无线接入网RAN作任何改动，能够减少运营维护操作，提高运营商的满意度。

Description

池区中实现负载迁移的方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术，尤其涉及池区中实现负载迁移的方法及系统。
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)技术是3GPP R5中规定的一种技术，它支持一个基站控制器(Base Station Control，BSC)/无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)节点到多个核心网(Core Network，CN)节点的域内连接路由功能。这种路由功能是通过网络资源指示(Network ResourceIndicator，NRI)来完成的，当移动台(Mobile Station，MS)执行位置更新或用户接入时，无线接入网(Radio Access Network，RAN)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)，并将收到的消息路由到选择的CN节点处理。
Iu-Flex技术中引入了池区(Pool Area)的概念，从RAN的角度看，池区包括一组并行CN节点所服务的一个或多个BSC/RNC所有的服务区，MS在此区域中移动而无需改变服务CN节点。池区中的多个CN节点可以实现负荷分担，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(HLR)的更新流量。
当MSC池中的某个MSC(假设为MSC1)需要进行升级或出现负载异常时，这时需要进行负载重分配，将MSC1的用户迁移到MSC池区内的其它MSC上，以实现MSC1的卸载。具体的负载迁移过程参见图1所示，主要包括以下几个步骤：
步骤101：操作维护系统(O&M)通知MSC1进行卸载。
步骤102：MS向MSC1发起位置更新或呼叫接入。
步骤103：如果是位置更新，MSC1则向MS返回位置更新接受，并在位置更新接受中携带包括特定网络资源指示(Null-NRI)的TMSI以及MSC1本局的非广播位置区标识(Non-Broadcast LAI)；
如果是呼叫接入，MSC1则执行TMSI重分配过程，向MS返回TMSI重分配命令，并在TMSI重分配命令中携带包括Null-NRI的TMSI和Non-Broadcast LAI。
步骤104：当MS在空闲态监听到系统信息广播中的LAI与自身收到的Non-Broadcast LAI不一致时，MS则重新发起位置更新，向RAN发送携带包括Null-NRI的TMSI以及Non-Broadcast LAI的位置更新请求。
步骤105：RAN收到MS发起的位置更新请求后，发现导出的NRI为Null-NRI，则通过负载均衡算法重新为该MS重新选择一个新的服务MSC(如图1中的MSC2)，而被卸载的MSC即MSC 1不在备选之列。
步骤106：RAN将收到的位置更新请求发送给MSC2。
步骤107：MSC2收到位置更新请求后，到HLR执行位置更新处理。
步骤108：MSC2为MS重新分配TMSI，并向MS返回携带所述重新分配的TMSI以及MSC2本局LAI的位置更新接受，其中，所述重新分配的TMSI中包含MSC2本局的NRI。
至此，整个迁移过程结束。
由以上描述可见，在负载迁移过程中是按照负荷分担的方式将被卸载MSC的用户迁移到池内其它MSC上，被迁移的用户最终附着的MSC较难确定，在MSC升级完毕后，将迁出去的用户重新迁回原来的MSC的过程也比较繁琐。并且，在实际应用过程中，有时需要将池内的用户迁移到一个空载MSC或者指定MSC上，但是，对此现有技术中并没有提供可行的方法。也就是说，现有的MSC池中实现负载迁移的方法不够灵活，无法很好地满足运营商的满意度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种池区中实现负载迁移的方法及系统，提高池区中负载迁移的灵活度。
为达到上述目的，本发明提供的池区中实现负载迁移的方法主要包括以下步骤：
A、源移动交换中心MSC收到移动台MS发起的业务请求后，为MS重新分配临时移动用户标识TMSI，将该TMSI和源MSC的本局非广播位置区标识Non-Broadcast LAI发送给MS，其中，所述TMSI中包含目的MSC对应的网络资源指示NRI；
B、MS在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，重新发起位置更新，迁移到所述TMSI中包含的NRI所对应的目的MSC上。
其中，所述业务请求为位置更新；所述将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS包括：所述源MSC将本局Non-Broadcast LAI和所述TMSI携带在位置更新接受中发送给MS。
所述业务请求为呼叫接入；
所述将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS包括：所述源MSC将本局Non-Broadcast LAI和所述TMSI携带在TMSI重分配命令中发送给MS。
所述步骤B包括：
B1、MS在空闲态监听到系统信息广播中的LAI与自身收到的Non-Broadcast LAI不一致时，向无线接入网RAN发送携带所述TMSI和Non-Broadcast LAI的位置更新请求；
B2、RAN收到MS发起的位置更新请求后，由其中携带的TMSI导出NRI，并将该位置更新请求发送给与该NRI对应的目的MSC；
B3、目的MSC收到RAN发送来的位置更新请求后，到归属位置寄存器HLR执行位置更新处理，并为该MS重新分配TMSI，然后，向MS返回携带目的MSC为MS重新分配的TMSI及目的MSC本局LAI的位置更新接受，其中，所述目的MSC为MS重新分配的TMSI中包括目的MSC本局NRI。
步骤B3所述到HLR执行位置更新处理之前进一步包括：目的MSC根据所述位置更新请求中携带的Non-Broadcast LAI确定MS所在的源MSC，并从源MSC获取该MS的用户信息；
步骤B3所述到HLR执行位置更新处理包括：目的MSC根据获取的用户信息到HLR执行位置更新处理。
所述从源MSC获取用户信息包括：
目的MSC向源MSC发送用户信息请求，源MSC收到目的MSC发送来的用户信息请求后，从访问位置寄存器VLR取用户信息，并将取到的用户信息发送给目的MSC。
所述步骤A进一步包括：源MSC保存自身为MS重新分配的TMSI与MS原有TMSI之间的对应关系；
所述用户信息请求中包括：所述源MSC为MS重新分配的TMSI；
所述从VLR取用户信息包括：源MSC根据所述用户信息请求中携带的TMSI及所述保存的对应关系确定MS原有的TMSI，并根据MS原有TMSI从VLR取用户信息。
所述从VLR取用户信息之后进一步包括：源MSC删除所述源MSC为MS重新分配的TMSI与MS原有TMSI之间的对应关系。
所述从源MSC获取用户信息之前进一步包括：目的MSC用源MSC对应的NRI替换所述位置更新请求中携带的TMSI中包括的NRI，重新生成TMSI，并保存所述重新生成的TMSI与所述位置更新请求中携带的TMSI之间的对应关系；
所述用户信息请求中包括：所述目的MSC重新生成的TMSI；
所述从VLR取用户信息包括：源MSC根据所述用户信息请求中携带的TMSI从VLR取用户信息；
所述源MSC将取到的用户信息发送给目的MSC时进一步包括：源MSC将收到的用户信息请求中携带的TMSI发送给目的MSC；
所述目的MSC到HLR执行位置更新处理包括：目的MSC根据收到的TMSI及所述保存的对应关系确定所述位置更新请求中携带的TMSI，并根据该确定的TMSI及收到的用户信息到HLR执行位置更新处理。
所述目的MSC到HLR执行位置更新处理之后进一步包括：目的MSC删除所述重新生成的TMSI与所述位置更新请求中携带的TMSI之间的对应关系。
所述用户信息为用户标识。
本发明还提供了一种池区中实现负载迁移的系统，该系统包括：移动台MS、源移动交换中心MSC和目的MSC，其中，
源MSC用于接收MS发起的业务请求，为MS重新分配TMSI，将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS，其中，所述TMSI中包含目的MSC对应的NRI；
MS用于在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，重新发起位置更新，迁移到所述TMSI中包含的NRI所对应的目的MSC上。
该系统进一步包括：无线接入网RAN，其中，
MS用于在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，向RAN发起位置更新请求，并包含NRI的所述TMSI发送给RAN；
RAN用于接收MS发起的位置更新请求，获取所述TMSI包含的NRI，将该位置更新请求发送给所述NRI所对应的目的MSC；
目的MSC用于接收位置更新请求，对该MS进行位置更新处理，为该MS重新分配临时移动用户标识TMSI，并向MS返回携带目的MSC重新分配的TMSI及目的MSC本局位置区标识LAI的位置更新接受，其中，所述目的MSC重新分配的TMSI中包括目的MSC本局网络资源指示NRI。
由此可见，在本发明的负载迁移的过程中，源MSC在收到MS发起的业务请求后，会通知MS重新发起位置更新，并将目的MSC信息发送给MS；MS在收到源MSC发送来的通知后，重新发起位置更新，迁移到目的MSC上，从而可以灵活地实现池区中的负载迁移，将MSC池中某个MSC上的用户迁移到指定的MSC上，且无需对现网中的RAN作任何改动，能够减少运营维护操作，提高运营商的满意度。
附图说明
图1为现有技术中实现负载迁移的方法流程图。
图2为本发明池区中实现负载迁移的系统结构示意图。
图3为本发明实施例中实现负载迁移的方法流程图。
具体实施方式
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。
由背景技术描述可知，当MSC池中的某个MSC由于升级等原因需要进行卸载时，可以按照负荷分担的方式将该MSC上的用户迁移到池区中的其它MSC上，但是，对于需要将某个MSC上的用户迁移到指定MSC上的情况，现有技术并没有给出明确的方法，负载迁移的方式不够灵活。本发明主要是针对如何将MSC池中某个MSC上的用户迁移到指定MSC上的情况，给出具体的解决方案。
本发明的基本思想是：源MSC在收到MS发起的业务请求后，通知MS重新发起位置更新，并将目的MSC信息发送给MS；MS收到通知后，重新发起位置更新，迁移到目的MSC信息所对应的目的MSC上。
其中，所述源MSC是指MSC池中需要进行用户卸载的MSC，目的MSC是指用户迁移的指定目的地。
本发明还提供了一种池区中实现负载迁移的系统，参见图2所示，该系统包括：MS、源MSC和目的MSC，其中，
源MSC用于接收MS发起的业务请求，通知MS重新发起位置更新，并将目的MSC信息发送给MS；
MS用于接收源MSC的通知，并重新发起位置更新，迁移到目的MSC信息所对应的目的MSC上。
下面以源MSC为MSC1、目的MSC为MSC2为例，并结合图2所示的系统，对本发明所提供的方法作进一步详细阐述，具体参见图3所示，本实施例中实现负载迁移的过程主要包括以下步骤：
步骤301：当需要将MSC1上的部分用户或指定用户迁移到指定MSC如MSC2上时，O&M通知MSC1进行卸载，并通知MSC1需要迁移的目的MSC相关信息、待迁移的用户数量、以及是哪些待迁移用户等，比如，O&M将MSC2的标识、待迁移用户的国际移动用户标识(International MobileSubscriber Identity，IMSI)号段等发送给MSC1。
步骤302：MS向MSC1发起业务请求，如位置更新或呼叫接入等。
需要说明的是，本流程主要是针对符合迁移条件的MS而言，也就是步骤301所述的需要迁移到指定MSC上的指定用户，MSC1可以根据MS的IMSI号段判断该MS是否需要迁移到指定MSC上。
步骤303：MSC1收到MS发起的业务请求后，为MS重新分配TMSI，该TMSI中包括MSC2对应的NRI，然后，MSC1将该TMSI和MSC1本局的Non-Broadcast LAI发送给MS。
其中，MSC1可以根据MSC2标识获得与MSC2对应的NRI。本实施例中为便于区别，将MSC1对应的NRI记作NRI1，将MSC2对应的NRI记作NRI2。
为便于后续过程的进行，在步骤303中，MSC1还会保存为MS重新分配的TMSI与MS原来的TMSI之间的对应关系。这里为便于描述，将MSC1为MS重新分配的TMSI记作TMSI1，将MS原来的TMSI记作TMSI0。
如果MS发起的是位置更新，MSC1则将TMSI1和Non-Broadcast LAI携带在位置更新接受中发送给MS；
如果MS发起的是呼叫接入，MSC1则执行TMSI重分配过程，将TMSI1和Non-Broadcast LAI携带在TMSI重分配命令中发送给MS。
步骤304：当MS在空闲态监听到系统信息广播中的LAI与自身收到的Non-Broadcast LAI不一致时，MS则重新发起位置更新，向RAN发送携带TMSI1和Non-Broadcast LAI的位置更新请求。
步骤305：RAN收到MS发起的位置更新请求后，从其中携带的TMSI1中导出NRI2，并根据NRI2确定该位置更新请求的目的MSC为MSC2，因为在一个MSC池中，NRI与MSC是一一对应的。
步骤306：在确定了目的MSC即MSC2之后，RAN将收到的位置更新请求发送给MSC2。
步骤307：MSC2收到RAN发送来的位置更新请求后，根据其中携带的Non-Broadcast LAI可知，该MS是池内迁移用户、而不是本局用户，并且，由于Non-Broadcast LAI与MSC是一一对应的，因此MSC2还可根据该Non-Broadcast LAI确定该MS所在的源MSC即MSC1。
步骤308：在确定了MS所在的源MSC即MSC1之后，MSC2向MSC1发送携带TMSI1的用户信息请求，以获取该MS的用户信息，如用户标识IMSI等。
另外，MSC2也可在用户信息请求中携带MSC1的Non-Broadcast LAI。
步骤309：MSC1收到MSC2发送来的携带TMSI1的用户信息请求后，根据TMSI1、以及原先保存的TMSI1与TMSI0的对应关系，可知TMSI1是MSC1本局分配的，MS原有的TMSI为TMSI0，然后，MSC1根据TMSI0从访问位置寄存器(VLR)取该MS的用户信息，并删除原先保存的关于该MS的TMSI1与TMSI0的对应关系。
步骤310：MSC1将取到的用户信息发送给MSC2。
步骤311：MSC2收到MSC1发送来的用户信息后，根据该用户信息到HLR执行位置更新处理。
步骤312：MSC2为该MS重新分配TMSI，这里为便于描述，将MSC2重新分配的TMSI记作TMSI2，然后，MSC2向该MS返回携带TMSI2及MSC2本局LAI的位置更新接受，其中，TMSI2中包括MSC2本局的NRI即NRI2。
需要说明的是，在步骤303中，MSC1也可不保存TMSI1与TMSI0的对应关系，而是对步骤308、309、310和311作如下修改：
步骤308：在确定了MS所在的源MSC即MSC1之后，MSC2使用MSC1对应的NRI1替换TMSI1中的NRI2，产生一个新的TMSI，这里记作TMSI3，并保存TMSI3与TMSI1之间的对应关系，然后，MSC2向MSC1发送携带TMSI3的用户信息请求。
步骤309：MSC1收到MSC2发送来的携带TMSI3的用户信息请求后，根据TMSI3从VLR取该MS的用户信息。
步骤310：MSC1将取到的用户信息发送给MSC2，并同时将收到的用户信息请求中携带的TMSI3发送给MSC2。
步骤311：MSC2收到MSC1发送来的用户信息及TMSI3后，根据收到的TMSI3及在步骤308中保存的TMSI3与TMSI1之间的对应关系，确定所述位置更新请求中携带的TMSI即TMSI1，也就是说，确定是哪个MS需要进行位置更新，然后，目的MSC根据确定的TMSI1及收到的用户信息到HLR执行位置更新处理。
关于其它步骤的处理与图3一致，这里不再赘述。
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。

Claims (13)

1、一种池区中实现负载迁移的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、源移动交换中心MSC收到移动台MS发起的业务请求后，为MS重新分配临时移动用户标识TMSI，将该TMSI和源MSC的本局非广播位置区标识Non-Broadcast LAI发送给MS，其中，所述TMSI中包含目的MSC对应的网络资源指示NRI；
B、MS在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，重新发起位置更新，迁移到所述TMSI中包含的NRI所对应的目的MSC上。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述业务请求为位置更新；
所述将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS包括：所述源MSC将本局Non-Broadcast LAI和所述TMSI携带在位置更新接受中发送给MS。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述业务请求为呼叫接入；
所述将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS包括：所述源MSC将本局Non-Broadcast LAI和所述TMSI携带在TMSI重分配命令中发送给MS。
4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
B1、MS在空闲态监听到系统信息广播中的LAI与自身收到的Non-Broadcast LAI不一致时，向无线接入网RAN发送携带所述TMSI和Non-Broadcast LAI的位置更新请求；
B2、RAN收到MS发起的位置更新请求后，由其中携带的TMSI导出NRI，并将该位置更新请求发送给与该NRI对应的目的MSC；
B3、目的MSC收到RAN发送来的位置更新请求后，到归属位置寄存器HLR执行位置更新处理，并为该MS重新分配TMSI，然后，向MS返回携带目的MSC为MS重新分配的TMSI及目的MSC本局LAI的位置更新接受，其中，所述目的MSC为MS重新分配的TMSI中包括目的MSC本局NRI。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
步骤B3所述到HLR执行位置更新处理之前进一步包括：目的MSC根据所述位置更新请求中携带的Non-Broadcast LAI确定MS所在的源MSC，并从源MSC获取该MS的用户信息；
步骤B3所述到HLR执行位置更新处理包括：目的MSC根据获取的用户信息到HLR执行位置更新处理。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从源MSC获取用户信息包括：
目的MSC向源MSC发送用户信息请求，源MSC收到目的MSC发送来的用户信息请求后，从访问位置寄存器VLR取用户信息，并将取到的用户信息发送给目的MSC。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述步骤A进一步包括：源MSC保存自身为MS重新分配的TMSI与MS原有TMSI之间的对应关系；
所述用户信息请求中包括：所述源MSC为MS重新分配的TMSI；
所述从VLR取用户信息包括：源MSC根据所述用户信息请求中携带的TMSI及所述保存的对应关系确定MS原有的TMSI，并根据MS原有TMSI从VLR取用户信息。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述从VLR取用户信息之后进一步包括：
源MSC删除所述源MSC为MS重新分配的TMSI与MS原有TMSI之间的对应关系。
9、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述从源MSC获取用户信息之前进一步包括：目的MSC用源MSC对应的NRI替换所述位置更新请求中携带的TMSI中包括的NRI，重新生成TMSI，并保存所述重新生成的TMSI与所述位置更新请求中携带的TMSI之间的对应关系；
所述用户信息请求中包括：所述目的MSC重新生成的TMSI；
所述从VLR取用户信息包括：源MSC根据所述用户信息请求中携带的TMSI从VLR取用户信息；
所述源MSC将取到的用户信息发送给目的MSC时进一步包括：源MSC将收到的用户信息请求中携带的TMSI发送给目的MSC；
所述目的MSC到HLR执行位置更新处理包括：目的MSC根据收到的TMSI及所述保存的对应关系确定所述位置更新请求中携带的TMSI，并根据该确定的TMSI及收到的用户信息到HLR执行位置更新处理。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述目的MSC到HLR执行位置更新处理之后进一步包括：
目的MSC删除所述重新生成的TMSI与所述位置更新请求中携带的TMSI之间的对应关系。
11、根据权利要求5、6、7、8、9或10所述的方法，其特征在于，所述用户信息为用户标识。
12、一种池区中实现负载迁移的系统，其特征在于，该系统包括：移动台MS、源移动交换中心MSC和目的MSC，其中，
源MSC用于接收MS发起的业务请求，为MS重新分配TMSI，将该TMSI和源MSC的本局Non-Broadcast LAI发送给MS，其中，所述TMSI中包含目的MSC对应的NRI；
MS用于在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，重新发起位置更新，迁移到所述TMSI中包含的NRI所对应的目的MSC上。
13、根据权利要求12所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：无线接入网RAN，其中，
MS用于在空闲状态监听到系统信息广播中的LAI与接收到的Non-Broadcast LAI不一致时，向RAN发起位置更新请求，并包含NRI的所述TMSI发送给RAN；
RAN用于接收MS发起的位置更新请求，获取所述TMSI包含的NRI，并将该位置更新请求发送给所述NRI所对应的目的MSC；
目的MSC用于接收位置更新请求，对该MS进行位置更新处理，为该MS重新分配临时移动用户标识TMSI，并向MS返回携带目的MSC重新分配的TMSI及目的MSC本局位置区标识LAI的位置更新接受，其中，所述目的MSC重新分配的TMSI中包括目的MSC本局网络资源指示NRI。
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