一種控制網絡設備負載的方法及裝置的製作方法
2024-03-06 08:37:15
專利名稱：一種控制網絡設備負載的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種控制網絡設備負載的方法、系統及裝置。
背景技術：
隨著移動通信技術的多元化發展，網絡融合是通信技術發展的一個重要趨勢，網絡融合技術是指不同網絡(如電信網、網際網路、有線電視網等)通過各種方式進行滲透和整合的一種技術，網絡融合能夠帶動業務、市場和產業的融合。例如，WLAN(Wireless Local Area Networks，無線區域網路)技術因其帶寬高、成本低、終端普及率高等特點，是一種具備高性價比和大規模部署能力的無線數據技術，目前已經被運營商作為移動數據網絡的重要補充。因此，使用戶在從WLAN接入時也能夠訪問移動通信網絡中的增值業務，即WLAN與移動通信網絡的融合，是目前網絡融合的一個重要方向。目前，WLAN與移動通信網絡的融合主要是採用I-WLAN(InterworkingWLAN，3GPP 和WLAN網絡互通)重用GGSN的方案，在Gn接口進行耦合。I-WLAN重用GGSN的網絡架構如圖1所示，主要包括WLAN用戶終端(WLANUE)、WLAN接入網絡(WLAN Access Network)、 3GPP網絡，其中，3GPP網絡中包括TTG (Tunnel Termination Gateway，隧道終結網關)以及GGSN(Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節點)。基於圖1所示的網絡架構， I-WLAN重用GGSN方案在不改變現有行動網路和WLAN網絡構架的前提下，在核心網側引入 TTG設備，WLAN UE可以通過WLAN接入網絡、TTG和GGSN訪問3GPP網絡中的PS (Packet SwitchedDomain，分組交換)域業務。其中，TTG可以在現有3GPP網絡中的3GPP AAA伺服器的配合下，完成WLAN UE通過WLAN接入網絡以及TTG和GGSN接入PS的認證和授權、隧道管理和數據傳輸等功能。上述I-WLAN重用GGSN的方案在實際應用中存在如下問題由於WLAN UE接入行動網路PS域後，WLAN UE和行動網路UE將共用GGSN，如圖2 所示，WLAN UE通過WLAN接入網絡以及TTG接入GGSN，行動網路UE通過移動接入網絡以及SGSN也接入GGSN，由GGSN將來自不同網絡的UE接入PS業務平臺。顯然，這樣就會增加GGSN的負荷，一旦GGSN超負載運行(即過載)，而又沒有有效的過載控制技術，只能任由GGSN設備的資源耗盡，此時所有用戶的服務質量都會下降，影響到WLAN UE和原有行動網路UE的移動數據業務的使用及體驗。現有技術中，針對上述情況提出的控制GGSN負載的方案主要有如下兩種一種控制GGSN負載的方案中，在GGSN承載的數據業務用戶數超出GGSN總容量前可通過多個GGSN間業務負荷分擔等方式來解決。多個GGSN間業務負荷分擔是指，SGSN可與網絡中多個GGSN相連，並實現業務負荷分擔。在某個GGSN故障，或SGSN與某個GGSN之間的鏈路出現故障時，SGSN可將本屬於該GGSN的業務調整到其它的GGSN上去。但採用該方式，僅能在容量有限的網絡內部調整GGSN的負載，無法解決數據業務用戶數超過整個網絡容量的情況，例如，數據業務用戶數超過了整個網絡GGSN的最大容量，則多個GGSN間業務負荷分擔也無能為力，GGSN過載的情況也不能得到解決。另一種控制GGSN負載的方案中，採用GGSN擴容的方式來解決GGSN負載過大的問題。對於網絡擴容，一般會涉及到網絡規劃、選址、設備採購、設備調測、網絡割接等多個環節，一旦某一環節出現問題，就會使得擴容GGSN設備延遲投入使用，用戶在擴容GGSN設備投入使用前都無法正常或較好地使用移動數據業務。另一方面，在WLAN和行動網路融合的初期，很難估算出訪問行動網路增值業務需求的WLAN用戶數、以及數據業務流量，因此也較難對網絡擴容進行合理的規劃，這都給網絡擴容增加了難度。綜上所述，現有控制GGSN負載的方法不能從根本上避免GGSN過載的情況。
發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供一種控制網絡設備負載的方法及裝置，採用該技術方案，能夠有效地避免網絡設備過載的情況，從而保證網絡設備的服務性能。本發明實施例通過如下技術方案實現根據本發明實施例的一個方面，提供了一種控制網絡設備負載的方法，包括第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；所述網絡設備根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態。根據本發明實施例的另一個方面，還提供了一種控制網絡設備負載的裝置，歸屬於第一網絡，該裝置包括接收單元，用於接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；業務控制單元，用於根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態。通過本發明實施例提供的上述至少一個技術方案，第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求後，該網絡設備根據當前的負荷，控制接收到的業務請求的接入狀態，即允許接入或拒絕接入，根據該技術方案，網絡設備能夠根據自身的負荷，控制是否繼續接入用戶終端的業務請求，從而能夠從根本上避免過載的情況。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
附圖用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與本發明實施例一起用於解釋本發明，並不構成對本發明的限制。在附圖中圖1為背景技術提供的I-WLAN重用GGSN的網絡架構示意圖；圖2為WLAN UE和行動網路UE共用GGSN的示意圖；圖3為本發明實施例一提供的控制網絡設備負載的方法流程圖；圖4為本發明實施例一提供的控制用戶終端請求的業務請求的接入狀態的流程圖；圖5為本發明實施例一提供的確定用戶終端的接入網絡的流程圖；圖6為本發明實施例一提供的控制GGSN負載的方法流程圖7為本發明實施例一提供的TTG設備主動向GGSN設備上報IP位址的流程圖；圖8為本發明實施例一提供的GGSN向所有連接設備廣播發送TTG設備IP位址請求的流程圖；圖9為本發明實施例一提供的控制GGSN過載的流程圖；圖10為本發明實施例二提供的控制網絡設備負載的裝置示意圖一；圖11為本發明實施例二提供的控制網絡設備負載的裝置示意圖二 ；圖12為本發明實施例二提供的控制網絡設備負載的裝置示意圖三。
具體實施例方式為了給出避免網絡設備過載的情況的實現方案，本發明實施例提供了一種控制網絡設備負載的方法及裝置，以下結合說明書附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用於說明和解釋本發明，並不用於限定本發明。並且在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。實施例一本發明實施例一提供了一種控制網絡設備負載的方法，該方法所提供的技術方案主要在網絡側實施，基於該技術方案能夠避免網絡設備過載的情況。本發明實施例一提供的控制網絡設備負載的方法，具體如圖3所示，主要包括如下步驟步驟301、第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。步驟302、網絡設備根據當前的負荷，控制該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的接入狀態。至此，控制網絡設備負載的方法流程結束。本發明實施例一提供的上述流程中，圖3所示的流程包括的步驟301中，第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，包括第一網絡中的網絡設備接收用戶終端通過接入第一網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；或第一網絡中的網絡設備接收用戶終端通過接入第二網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。根據本發明上述優選實施例提供的技術方案，用戶終端可以通過接入不同的網絡請求使用第一網絡所提供的業務。本發明實施例一提供的上述流程中，圖3所示的流程包括的步驟302中，網絡設備根據當前的負荷，控制該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的接入狀態， 如圖4所示，可以通過如下步驟步驟401、網絡設備將當前的負荷與設定的分類控制閾值區間比較。步驟402、判斷當前的負荷是否在設定的分類控制閾值區間內，若是，執行步驟 403至步驟404 ；若否，執行步驟405。步驟403、確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送該業務請求時的接入網絡。
步驟404、若確定的接入網絡為第一網絡，則允許接入該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，若確定的接入網絡為第二網絡，則拒絕接入該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，至此，控制該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的接入狀態的流程結束。步驟405、判斷當前的負荷是否大於等於該設定的分類控制閾值區間的上限值，還是小於等於該設定的分類控制閾值區間的下限值。若是大於等於該設定的分類控制閾值區間的上限值，執行步驟406，若是小於等於該設定的分類控制閾值區間的下限值，則執行步驟 407。步驟406、拒絕接入用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，至此，控制該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的接入狀態的流程結束。步驟407、允許接入所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，至此，控制該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的接入狀態的流程結束。本發明實施例提供的上述流程中，步驟401中，網絡設備當前的負荷可以根據承載的用戶數量、網絡設備的CPU佔用率以及內存佔用率等信息確定，具體確定方式可以靈活設定，例如，為各用於表徵網絡設備負荷的信息分別分配加權系統，根據加權係數與各信息的乘積之和，確定網絡設備當前的負荷，即為承載的用戶數量、網絡設備的CPU佔用率以及內存佔用率等分別分配一個加權係數，將承載的用戶數量、網絡設備的CPU佔用率以及內存佔用率等分別與對應的加權係數的乘積之和，確定為網絡設備當前的負荷。以上確定網絡設備當前負荷的方式僅為實施本發明實施例的優選實施方式，實際應用中，還可以根據承載的用戶數量、網絡設備的CPU佔用率以及內存佔用率中的一個或多個的組合確定網絡設備的負荷，此處不再一一列舉。通過上述流程的執行，通過設定分類控制閾值區間對用戶終端的業務請求進行控制，在當前的負荷在設定的分類控制閾值區間內時，則對用戶終端的業務請求進行選擇性接入，即只允許從本網接入的用戶終端的業務請求，對於從非本網接入的用戶終端的業務請求則拒絕接入；在當前的負荷大於等於設定的分類控制閾值區間的上限值時，則為了避免網絡設備過載，暫不接入用戶終端的業務請求；在當前的負荷小於等於設定的分類控制閾值區間的下限值時，可以正常接入用戶終端的業務請求。本發明實施例一提供的優選實施方式中，圖4所示流程的步驟403中，網絡設備確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端在發送業務請求時的接入網絡，如圖5所示， 主要包括如下步驟步驟501、確定轉發該用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的網關設備的地址。步驟502、根據保存的與不同網絡對應的地址集合，確定網關設備的地址對應的網步驟503、將網關設備的地址對應的網絡確定為請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送業務請求時的接入網絡。至此，網絡設備確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送業務請求時的接入網絡的流程結束。圖5所示流程的步驟502中，確定網關設備的地址對應的網絡時所依據的保存的與不同網絡對應的地址集合，可以通過如下方式保存在網關設備註冊時，將該網關設備的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址；或接收網關設備主動上報的地址，將該網關設備主動上報的地址保存為與網關設備對應的網絡對應的地址；或向網關設備發送地址獲取請求，並接收該網關設備上報的地址，將網關設備上報的地址保存為與該網關設備對應的網絡對應的地址。實施以上技術方案的具體實施例為了更好地理解本發明上述實施例提供的技術方案的技術實質，以下結合具體的應用場景對本發明實施例進行詳細說明，其中，第一網絡為移動通信網絡，第一網絡中的網絡設備為GGSN，第二網絡為WLAN，轉發用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的網關設備為TTG設備，設定的分類控制閾值區間的下限值為B，該分類控制閾值區間的上限值為A。該具體實施例適用於WLAN和移動通信網路融合的場景，其關鍵是GGSN根據當前的負荷狀態，在網絡容量負載高負荷之前，主動限制WLAN網絡的接入請求，從而保證原有行動網路用戶的數據業務使用和體驗。下面結合附圖，對該具體實施方式
進行詳細闡述。本發明提出的一種WLAN和移動網路融合場景下控制GGSN過載的方法，具體包括首先，需要做如下設置在GGSN中設置限制所有接入的閾值A，即分類控制閾值區間的上限值，作為是否允許用戶接入移動通信網絡PS域的門限值，即當GGSN負荷超過該限制所有接入的閾值A 值(即大於等於A)時，限制所有來自移動通信網絡和WLAN網絡的接入請求；設置允許所有接入的閾值B，即分類控制閾值區間的下限值，作為是否允許WLAN用戶接入移動PS域的門限值，即當GGSN負荷超過該閾值B值(即大於B)時，限制所有來自WLAN網絡的用戶終端的接入請求，當GGSN負荷小於等於該閾值B值時，允許所有來自WLAN網絡和移動通信網絡的用戶終端的接入請求。在進行以上設置的基礎上，控制GGSN負載的方式主要如下GGSN檢測當前負荷，對不同的負荷值進行不同的接入限制處理，具體如下(I)GGSN當前負荷超過閾值A值(即大於等於A)時，禁止後續來自所有SGSN和 TTG的PDP上下文激活請求，以確保已接入的用戶能夠得到較好的業務服務質量；(2) GGSN當前負荷超過閾值B但低於閾值A值(即大於B小於A)時，禁止後續來自TTG的PDP上下文激活請求，僅允許來自SGSN的PDP上下文激活請求，以確保移動通信網絡用戶仍能接入PS域使用彩信等移動數據業務；(3)GGSN當前負荷低於閾值B值(即小於等於B)時，表示當前GGSN處於安全運行狀態，允許來自所有SGSN和TTG的PDP上下文激活請求，按照現有技術的正常流程進行後續的IP位址分配等操作。其中上述GGSN當前負荷超過閾值B但低於閾值A值時，禁止後續來自TTG的PDP 上下文激活請求時，具體處理方法如下
在GGSN中存儲TTG設備的IP位址列表，對TTG設備的IP位址進行標記，具體可如下表所示
權利要求
1.一種控制網絡設備負載的方法，其特徵在於，包括第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求； 所述網絡設備根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求，包括第一網絡中的網絡設備接收用戶終端通過接入第一網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；或第一網絡中的網絡設備接收用戶終端通過接入第二網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述網絡設備根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態，包括在所述網絡設備確定當前的負荷在設定的分類控制閾值區間內時，確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送所述業務請求時的接入網絡；若確定的所述接入網絡為第一網絡，則允許接入所述業務請求； 若確定的所述接入網絡為第二網絡，則拒絕接入所述業務請求。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述網絡設備根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態，還包括在所述網絡設備確定當前的負荷大於等於所述設定的分類控制閾值區間的上限值時， 拒絕接入所述業務請求；在所述網絡設備確定當前的負荷小於等於所述設定的分類控制閾值區間的下限值時， 允許接入所述業務請求。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送所述業務請求時的接入網絡，包括確定轉發所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的網關設備的地址；根據保存的與不同網絡對應的地址集合，確定所述網關設備的地址對應的網絡； 將所述網關設備的地址對應的網絡確定為所述請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送所述業務請求時的接入網絡。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於，保存的與不同網絡對應的地址集合的方式， 包括在網關設備註冊時，將所述網關設備的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址；或接收網關設備主動上報的地址，將所述網關設備主動上報的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址；或向網關設備發送地址獲取請求，並接收所述網關設備上報的地址，將所述網關設備上報的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址。
7.—種控制網絡設備負載的裝置，歸屬於第一網絡，其特徵在於，包括 接收單元，用於接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求； 業務控制單元，用於根據當前的負荷，控制接收到的所述業務請求的接入狀態。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述接收單元，具體用於接收用戶終端通過接入第一網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；或接收用戶終端通過接入第二網絡發送的請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述業務控制單元，包括接入網絡確定模塊，用於在確定當前的負荷在設定的分類控制閾值區間內時，確定請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送所述業務請求時的接入網絡；業務控制模塊，用於在所述接入網絡確定模塊確定所述接入網絡為第一網絡時，允許接入所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；在所述接入網絡確定模塊確定所述接入網絡為第二網絡時，拒絕接入所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述業務控制模塊，還用於在確定當前的負荷大於等於所述設定的分類控制閾值區間的上限值時，拒絕接入所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；在確定當前的負荷小於等於所述設定的分類控制閾值區間的下限值時，允許接入所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求。
11.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述接入網絡確定模塊，具體用於確定轉發所述用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求的網關設備的地址； 根據保存的與不同網絡對應的地址集合，確定所述網關設備的地址對應的網絡；將所述網關設備的地址對應的網絡確定為所述請求使用第一網絡所提供業務的用戶終端發送所述業務請求時的接入網絡。
12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述業務控制單元，還包括存儲單元，用於在網關設備註冊時，將所述網關設備的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址；或接收網關設備主動上報的地址，將所述網關設備主動上報的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址；或向網關設備發送地址獲取請求，並接收所述網關設備上報的地址，將所述網關設備上報的地址保存為與所述網關設備對應的網絡對應的地址。
13.如權利要求7至12任一項所述的裝置，其特徵在於，所述控制網絡設備負載的裝置為歸屬於移動通信網絡的網關GPRS支持節點GGSN。
全文摘要
本發明公開了一種控制網絡設備負載的方法及裝置，主要技術方案包括第一網絡中的網絡設備接收用戶終端請求使用第一網絡所提供業務的業務請求；所述網絡設備根據當前的負荷，控制接收的業務請求的接入狀態。根據該技術方案，網絡設備能夠根據自身的負荷，控制是否繼續接入用戶終端的業務請求，從而能夠從根本上避免過載的情況。
文檔編號H04W28/08GK102572947SQ201010590990
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者錢雯珺 申請人:中國移動通信集團上海有限公司