一種網絡擁塞控制方法及終端與流程

2023-10-10 10:12:14

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種網絡擁塞控制方法及終端。

背景技術：
第三代移動通信標準化組織(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)提出了基於接入點名稱(AccessPointName，APN)的擁塞控制機制(APNbasedMobilityManagementcontrol)，該基於APN的擁塞控制機制分為基於APN的移動性管理控制(APNbasedMobilityManagementcontrol)和基於APN的會話管理控制(APNbasedSessionManagementcontrol)，在TS23.401標準中規定了網絡側基於APN擁塞機制判斷APN是否發生擁塞的依據。在基於APN的移動性管理控制中，籤約了特殊APN的用戶終端(UE)發起附著請求(attachrequest)到網絡側時，如果網絡判斷該特殊APN發生擁塞，則拒絕該UE的附著請求，並生成的拒絕消息中攜帶移動性管理退避定時器(mobilitymanagementback-offtimer)，將該拒絕消息發送給該UE，UE在接收該拒絕消息並獲取該移動性管理退避定時器後，在該定時器超時之前不再發起任何移動性管理過程。在基於APN的會話管理控制中，在網絡側判定某APN處於擁塞狀態時，拒絕針對該APN的會話管理請求，並在生成的拒絕消息中攜帶會話管理退避定時器(sessionmanagementback-offtimer)，將該拒絕消息發送給UE，UE在接收該拒絕消息並獲取該會話管理退避定時器後，在該定時器超時之前不再發起任何針對該APN的會話管理過程。同理，在PDN連接請求中未指定APN時，針對默認APN也按照上述過程進行擁塞控制。除了基於APN的擁塞控制機制，3GPP還提出了通用的非接入層 (Non-AccessStratum，NAS)移動性管理擁塞控制機制，提出在通用的網絡過載條件下，網絡可以拒絕UE的任何移動性管理信令請求，並在生成的拒絕消息中攜帶移動性管理退避定時器，UE在接收該拒絕消息並獲取該移動性管理退避定時器後，在該定時器超時之前，不再發起除緊急服務請求和接入等級為11-15的服務請求之外的任何移動性管理過程。但是，該移動性管理退避定時器不會阻止UE發起會話管理請求。其中，移動性管理(MobilityManagement，MM)實體主要用於支持用戶設備的移動性，例如通知網絡用戶設備的位置以及提供用戶標識的加密信息等。此外，MM實體還為會話管理(SessionManagement，SM)實體提供連接管理服務，以及為連接管理(ConnectionManagement，CM)層提供短消息服務。SM實體主要為了支持網絡側的移動性管理實體(MME)和終端的承載上下文管理。按照當前的3GPP協議，MM實體和SM實體獨立工作，SM實體不知道MM實體所維護的退避定時器信息，處於空閒態的UE在有移動性管理退避定時器運行時，網絡允許為該終端的緊急服務或高優先級的服務建立PDN連接過程，進而使得終端由空閒態進入連接態。但是，對於已經處於連接態的UE，即使有移動性管理退避定時器運行，仍然可以發起會話管理信令，包括為非緊急服務發起的PDN連接請求，這些信令無疑會加劇網絡的擁塞程度。

技術實現要素：
本發明提供一種網絡擁塞控制方法及終端，用以在網絡擁塞的情況下，實現對處於連接態的用戶終端發起的會話管理請求的控制，有效避免網絡擁塞加劇。本發明實施例提供的具體技術方案如下：一種網絡擁塞控制方法，包括：在用戶終端UE處於連接態時，所述UE的會話管理SM實體發起會話管 理請求前，查詢所述UE的移動性管理MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息；所述SM實體根據所述運行信息確定所述會話管理請求被所述MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避後，不發起所述會話管理請求。一種用戶終端，包括會話管理SM實體和移動性管理MM實體；當所述用戶終端處於連接態時，所述SM實體用於發起會話管理請求前，查詢所述MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息，並根據所述運行信息確定所述會話管理請求被所述MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避後，不發起所述會話管理請求。基於上述技術方案，本發明實施例中，處於連接態的UE的SM實體在發起會話管理請求前，查詢UE的MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息，SM實體根據查詢獲得的運行信息確定會話管理請求被MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避後，確定網絡處於擁塞狀態，不發起會話管理請求，從而可以在網絡擁塞的情況下，具體為在網絡的控制面節點擁塞，而APN沒有擁塞的情況下，實現對處於連接態的用戶終端發起的、除緊急服務和接入等級較高的服務之外的會話管理請求的控制，有效避免網絡擁塞加劇。附圖說明圖1為本發明實施例中網絡擁塞控制的方法流程圖；圖2為本發明第一具體實施例中網絡擁塞控制的方法流程圖；圖3為本發明第二具體實施例中網絡擁塞控制的方法流程圖；圖4為SM實體和MM實體邏輯連接示意圖；圖5為本發明實施例中用於網絡擁塞控制的用戶終端的結構示意圖；圖6為本發明實施例中另一用於網絡擁塞控制的用戶終端的結構示意圖。具體實施方式為了在網絡擁塞的情況下，實現對處於連接態的用戶終端發起的、除緊急服務和接入等級較高的服務之外的會話管理請求的控制，有效避免網絡擁塞加劇，本發明實施例提供了一種網絡擁塞控制方法及終端。本發明實施例所提供的網絡擁塞控制方法適用於網絡控制面節點擁塞、APN沒有擁塞的情況。例如適用於網絡側的移動性管理實體(MME)擁塞，或者網絡側的服務GPRS(通用分組無線服務，GeneralPacketRadioService)支撐節點(SGSN)擁塞等情況。下面結合附圖對本發明優選的實施方式進行詳細說明。以下實施例中，會話管理請求是指對除緊急服務和接入等級較高的服務(如接入等級為11～15的服務)之外的會話管理請求。以下實施例中UE均為處於連接態。以下實施例所提供的方法可以適用於所有支持SM實體和MM實體之間交互的系統，例如通用分組無線服務(GeneralPacketRadioService，GPRS)系統、通用移動通信系統(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，UMTS)和演進型分組系統(EPS)等。如附圖1所示，本發明實施例中，進行網絡擁塞控制的詳細方法流程如下：步驟101：在UE處於連接態時，UE的SM實體發起會話管理請求前，查詢UE的MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息。其中，UE的應用層實體向SM實體發送請求消息，SM實體根據該請求消息確定應用層實體需要建立到APN的承載時，需要向網絡側發送會話管理請求。其中，SM實體確定需要向網絡側發送會話管理請求後，首先判斷本地是否有相關的會話管理退避定時器運行，如果有，直接拒絕應用層實體的請求，否則，SM實體查詢MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息。具體地，應用層實體向SM實體發送請求消息觸發會話管理請求發送過程，若該請求消息中攜帶APN信息，SM實體可根據該APN查詢本地是否有相關 的會話管理退避定時器運行；若該請求消息中未攜帶APN信息，SM實體採用默認的APN進行處理，即查詢本地是否有默認APN對應的會話管理退避定時器運行。其中，SM實體確定沒有與會話管理請求的APN對應的會話管理退避定時器運行後，查詢MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息。本發明實施例中涉及兩種UE，一種UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級。例如，UE配置為非接入(NAS)層信號低優先級(NASsignalinglowpriority)，其只能發起低優先級(lowpriority)的會話管理請求。另一種UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種(兩種或兩種以上)不同的優先級。例如3GPP提出的多優先級設備(dualprioritydevice)，在一些特殊場景下(例如發送業務報警信息或通知等)，多優先級設備即可以發起低優先級(lowpriority)的會話管理請求，也可以發起正常優先級(normalpriority)的會話管理請求。因此，終端可能會根據應用程式的不同需求，向網絡發送的會話管理請求具有不同的優先級。具體地，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級時，SM實體判斷本地有與會話管理請求的APN相關的會話管理退避定時器運行時，SM實體向應用層實體返回拒絕消息，以拒絕應用層實體的請求；否則，SM實體判斷本地沒有與會話管理請求的APN相關的會話管理退避定時器運行時，SM實體查詢MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息。具體地，UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，如果SM本地運行的會話管理退避定時器有優先級指示信息，並且應用層實體的請求消息中攜帶有優先級信息，SM實體判斷請求消息的優先級在會話管理退避定時器的退避範圍之內時，向應用層實體返回拒絕消息，以拒絕應用層實體的請求；否則，SM實體判斷請求消息的優先級不在會話管理退避定時器的退避範圍內時，或者，SM實體判斷沒有相關的會話管理退避定 時器運行時，查詢MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息。步驟102：SM實體根據運行信息確定會話管理請求被MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避後，不發起該會話管理請求。具體地，MM實體響應SM實體的查詢請求，在返回給SM實體的響應消息中攜帶移動性管理退避定時器的運行信息。其中，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級時，該運行信息可以是指示是否有移動性管理退避定時器運行的信息，可選地，該運行信息可以是移動性管理退避定時器的剩餘時間值，在該剩餘時間值為零值時，表示MM實體沒有移動性管理退避定時器運行，而在該剩餘時間值為非零值時，表示MM實體有移動性管理退避定時器運行。具體地，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級時，SM實體根據運行信息確定MM實體有移動性管理退避定時器運行時，確定會話管理請求被MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避；SM實體根據運行信息確定MM實體沒有移動性管理退避定時器運行時，確定會話管理請求沒有被退避，向網絡側發送該會話管理請求。其中，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，該運行信息中包括運行的移動性管理退避定時器的優先級標識，該優先級標識用於指示該移動性管理退避定時器退避的最高優先級。實際應用中，若運行信息中攜帶優先級標識，則表示有移動性管理退避定時器運行，且優先級標識指示其所退避的最高優先級，若運行信息中未攜帶優先級標識，則表示沒有移動性管理退避定時器運行。可選地，運行信息中還包括移動性管理退避定時器的剩餘時間值。具體地，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，SM實體根據運行信息確定MM實體有移動性管理退避定時器運行，且確定會話管理請求的優先級在移動性管理退避定時器退避的範圍內時，SM實體確定會話管理請求被MM實體中運行的移動性管理退避定時器退 避。其中，SM實體根據運行信息中攜帶的移動性管理退避定時器的優先級標識確定移動性管理退避定時器退避的範圍。具體地，SM實體根據運行信息確定MM實體有移動性管理退避定時器運行，且確定會話管理請求的優先級不在移動性管理退避定時器退避的範圍內後，發起會話管理請求；或者，SM實體根據運行信息確定MM實體沒有移動性管理退避定時器運行，發起會話管理請求。可選地，在運行信息中攜帶有移動性管理退避定時器的剩餘時間值時，SM實體可將該剩餘時間值作為初始值設置並啟動會話管理退避定時器。具體地，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級時，SM實體獲取運行信息中的剩餘時間值，將該剩餘時間值作為會話管理退避定時器的初始值，啟動運行該會話管理退避定時器。具體地，在UE的應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，SM實體獲取運行信息中的剩餘時間值，將該剩餘時間值作為會話管理退避定時器的初始值，並將運行信息中攜帶的移動性管理退避定時器的優先級標識作為會話管理退避定時器的優先級標識，啟動運行該會話管理退避定時器。本實施例中，SM實體不發起會話管理請求，可以是直接向應用層實體返回拒絕消息，以拒絕應用層實體的請求，也可以是在本地緩存該會話管理請求，等待會話管理退避定時器和MM實體的移動性管理退避定時器超時或停止後，再向網絡側發送該會話管理請求。其中，SM實體在確定MM實體沒有移動性管理退避定時器運行時，發起該會話管理請求。以下通過兩個具體實施例對本發明實施例中進行網絡擁塞控制的方法進行詳細說明。具體實施例一，該實施例中UE為Rel-10版本、配置為非接入層信號低優先級且處於連接態，對於配置為非接入層信號低優先級的UE，針對其應用層 實體的不同應用的會話管理請求具有相同的優先級(即lowpriority)，該實施例基於演進型分組系統(EPS)，如附圖2所示，進行網絡擁塞控制的詳細過程如下：步驟201：UE應用層實體的應用app1請求ESM(EPSSM)實體為其建立到APN1的分組數據網(PDN)連接。步驟202：ESM實體判斷沒有APN1的會話管理退避定時器運行後，ESM實體向EMM(EPSMM)實體發送查詢請求，以查詢EMM實體是否有移動性管理退避定時器運行。步驟203：EMM實體根據查詢請求查詢本地有移動性管理退避定時器(例如其退避時間值為T3346)運行，將查詢結果返回給ESM實體。其中，還可在查詢結果中攜帶移動性管理退避定時器的剩餘時間值。步驟204：ESM實體根據EMM實體返回的查詢結果確定有移動性管理退避定時器正在運行，ESM實體不為app1發起PDN連接請求，並向app1返回拒絕消息。其中，ESM實體還根據EMM實體返回的查詢結果確定有移動性管理退避定時器正在運行後，並在確定查詢結果中攜帶有動性管理退避定時器的剩餘時間值時，將該剩餘時間值作為初始值設置並啟動相應的會話管理退避定時器，ESM實體在本地緩存該會話管理請求，等待本地的會話管理退避定時器超時後，再次查詢EMM實體是否運行有相應的移動性管理退避定時器，或者直接向網絡側發送該會話管理請求。具體實施例二，該實施例中UE處於連接態且具有多優先級，例如該UE配置為非接入層正常優先級，即該UE可以發起正常優先級的會話管理請求和低優先級的會話管理請求，該實施例基於EPS系統，如附圖3所示，進行網絡擁塞控制的詳細過程如下：步驟301：應用層實體中優先級為normalpriority的應用app2請求ESM實體為其修改已建立的到APN2的承載。步驟302：ESM實體判斷本地沒有APN2的會話管理退避定時器運行，ESM實體向EMM實體發送查詢請求，以查詢EMM實體是否有移動性管理退避定時器運行。步驟303：EMM實體根據查詢請求查詢本地有移動性管理退避定時器(其退避時間值為T3346)運行，且該移動性管理退避定時器所退避的為優先級為lowpriority的請求，EMM實體向ESM實體返回查詢結果，並在該查詢結果中攜帶用於指示lowpriority的優先級標識。步驟304：ESM實體根據EMM實體返回的查詢結果獲知有移動性管理退避定時器運行，且根據查詢結果中攜帶的優先級標識確定其所限制的優先為lowpriority，並據此判斷修改已建立的到APN2的承載的請求的優先級normalpriority高於優先級標識指示的優先級lowpriority，ESM實體按照現有協議規定向網絡側發起到APN2的承載修改過程。以上實施例中所提供的SM實體和MM實體之間是通過邏輯接口進行信息交互，在3GPP協議中所涉及的SM實體(或稱SM層或SM子層)和MM實體(或稱MM層或MM子層)之間的邏輯連接關係如附圖4所示。在通用分組無線服務(GeneralPacketRadioService，GPRS)系統中，GPRS移動性管理(GMM)相當於EPS系統中的EMM，GMM和會話管理實體的連接關係與MM和SM的連接關係相同，以PDP激活過程為例，在GPRS系統中，上層應用發送分組數據協議(PacketDataProtocol，PDP)上下文激活請求至會話管理實體，觸發會話管理實體發起PDP激活過程，會話管理實體請求GMM實體將PDP激活請求轉發至下層。在應用本發明實施例所提供的擁塞控制方法時，會話管理實體可將查詢GMM實體中移動性管理退避定時器運行信息的查詢請求發送至GMM實體，GMM實體在返迴響應消息時攜帶查詢結果返回給會話管理實體，該查詢結果中包含移動性管理退避定時器的運行信息，會話管理實體再根據查詢結果判斷是否發起會話管理請求。實際應用中，用戶終端設備生產商只需約定SM實體和MM實體之間交互 的消息格式及解析方式，即可通過物理連接實現SM實體和MM實體之間的交互。例如，針對查詢MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息的查詢請求，SM實體和MM實體約定查詢請求消息的消息結構，針對MM實體返回的查詢結果約定是否有移動性管理退避定時器運行的指示信息、移動性管理退避定時器的剩餘時長、移動性管理退避定時器的優先級標識等所佔的比特及消息結構，即可實現SM和MM實體之間的交互。基於上述原理，本發明實施例還提供了一種用於網絡擁塞控制的用戶終端，其進行擁塞控制的原理與上述擁塞控制方法相似，相同之處不再贅述，如附圖5所示，該用戶終端主要包括SM實體501和MM實體502，其中，在用戶終端處於連接態時，SM實體501用於發起會話管理請求前，查詢MM實體502中移動性管理退避定時器的運行信息，並根據該運行信息確定會話管理請求被MM實體502中運行的移動性管理退避定時器退避後，不發起會話管理請求。其中，如附圖6所示，該用戶終端還包括應用層實體503，用於在SM實體501查詢MM實體502中移動性管理退避定時器的運行信息之前，向SM實體501發送到APN的會話管理請求。其中，SM實體501確定本地有APN對應的會話管理退避定時器運行時，不發起該會話管理請求；SM實體501在確定沒有與會話管理請求的APN對應的會話管理退避定時器運行後，查詢MM實體502中移動性管理退避定時器的運行信息。可將UE區分為兩種，一種UE的應用層實體503的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級；一種UE為應用層實體503的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級。具體地，SM實體501具體用於在應用層實體503的不同應用對應的會話管理請求具有相同的優先級時，根據運行信息確定MM實體502有移動性管理退避定時器運行後，確定會話管理請求被MM實體502中運行的移動性管理退 避定時器退避。SM實體501還用於在EMM實體502沒有移動性管理退避定時器運行時，直接發起會話管理請求。具體地，SM實體501具體用於在應用層實體503的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，根據運行信息確定MM實體502有移動性管理退避定時器運行，且確定會話管理請求的優先級在移動性管理退避定時器退避的範圍內後，不發起會話管理請求。SM實體501還用於在確定MM實體502有移動性管理退避定時器運行，且會話管理請求的優先級不在移動性管理退避定時器限制的範圍內時，發起會話管理請求；或者，SM實體501還用於在確定MM實體502沒有移動性管理退避定時器運行時，發起會話管理請求。其中，在應用層實體503的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，SM實體501具體用於根據運行信息中攜帶的移動性管理退避定時器的優先級標識確定移動性管理退避定時器退避的範圍，該優先級標識用於指示移動性管理退避定時器退避的最高優先級。可選地，SM實體501還用於在確定會話管理請求被MM實體502中運行的移動性管理退避定時器退避之後，將運行信息中攜帶的移動性管理退避定時器的剩餘時間值作為初始值設置並啟動會話管理退避定時器。可選地，SM實體501還用於在應用層實體的不同應用對應的會話管理請求具有多種不同的優先級時，在啟動會話管理退避定時器之前，將運行信息中攜帶的移動性管理退避定時器的優先級標識作為會話管理退避定時器的標識。基於上述技術方案，本發明實施例中，處於連接態的UE的SM實體在發起會話管理請求前，查詢UE的MM實體中移動性管理退避定時器的運行信息，SM實體根據查詢獲得的運行信息確定會話管理請求被MM實體中運行的移動性管理退避定時器退避後，確定網絡處於擁塞狀態，不發起會話管理請求，從而可以在網絡擁塞的情況下，實現對處於連接態的用戶終端發起的、除緊急服務和接入等級較高的服務之外的會話管理請求的控制，有效避免網絡擁塞加劇。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。