CN102111847B - 一种接入控制的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接入控制的方法,用于实现较好的接入控制。所述方法包括:无线接入网络RAN在随机接入过程中,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN;当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。本发明还公开了用于实现所述方法的装置。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,特别是涉及接入控制的方法及装置。
背景技术
M2M是Machine to Machine的简称,专指机器与机器间通信的业务类型。物联网(Internet of Things,IOT)则是指M2M在广域网、特别是移动运营商网络中的应用,即以移动网络运营商的无线网络为平台,采用多种传输方式(CDMA/GSM/SMS等),通过特种行业终端,服务于行业用户机器到机器的无线数据传输业务。
M2M/IOT业务具有潜在的市场,地理分布广泛,可以部署在任何网络可达的位置,取代高成本的有人值守,实现真正意义上的无人值守,对于电力、水利、采油、采矿、环保、气象、烟草、金融等行业的信息采集意义巨大,有巨大的市场价值。
对于广泛分布的M2M终端,采用无线网络进行通信是优选方案之一,现有的一些行业应用,如远程抄表、水位监控等,都是采用GPRS(通用分组无线业务)网络传输传感器采集的数据信息。随着M2M应用的发展,对无线网络存在着迫切的需求。
当大量终端比较集中地接入网络时,对无线、核心网都将构成比较大的负荷,拥塞难免会发生,也会增加人与人之间通信的故障率。然而,现有技术中RRC连接拒绝消息中只携带一个退避时间,不区分是针对CN过载还是RAN过载的。一方面,该退避时间过短,以LTE***为例,为16秒,会造成UEs过度频繁的接入网络,不利于缓解网络拥塞;另外一方面,对CN拥塞和RAN册拥塞没有区别对待,接入控制粒度过粗。
发明内容
本发明实施例提供一种接入控制的方法及装置,用于实现较好的接入控制。
一种接入控制的方法,应用于RAN侧,包括以下步骤:
无线接入网络RAN在随机接入过程中,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN;
当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
一种接入过程中的消息处理的方法,应用于UE侧,包括以下步骤:
UE发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;
UE对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间;
UE根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
一种接入网设备,包括:
控制模块,用于在随机接入过程中,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN;
接口模块,用于当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
一种用户设备,包括:
接口模块,用于发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;
解析模块,用于对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间;
控制模块,用于根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
一种核心网设备,包括:
控制模块,用于确定自身是否发生过载,若是,则确定针对过载的退避时间;
接口模块,用于向RAN发送携带有针对过载的退避时间的过载控制消息。
本发明实施例中无线接入网(RAN)在接入过程中进行关于RAN和CN(核心网)的接入控制的判断,若有不允许接入的网络,即该网络过载,则在给UE的指示消息中携带与不允许接入的网络对应的退避时间。也就是说,RAN可以针对RAN和CN的过载情况,分别有针对性的设置退避时间,更好的进行接入控制,从而尽可能避免网络拥塞以及终端接入时延过大。
附图说明
图1为本发明实施例中接入控制在网络侧的主要方法流程图;
图2为本发明实施例中接入控制在UE侧的主要方法流程图;
图3为本发明实施例中接入控制在RAN和UE两侧的方法流程图;
图4为本发明实施例中不需要区分单CN节点过载且仅通过退避时间进行接入控制的方法流程图;
图5为本发明实施例中不需要区分单CN节点过载且通过退避时间和RAN过载指示进行接入控制的方法流程图;
图6为本发明实施例中需要区分单CN节点过载且上报S-TMSI时进行接入控制的方法流程图;
图7为本发明实施例中需要区分单CN节点过载且上报GUMMEI时进行接入控制的方法流程图;
图8为本发明实施例中接入网设备的结构图;
图9为本发明实施例中UE的主要结构图;
图10为本发明实施例中UE的详细结构图;
图11为本发明实施例中核心网设备的结构图。
具体实施方式
本发明实施例中无线接入网(RAN)在接入过程中进行关于RAN和CN(核心网)的接入控制的判断,若有不允许接入的网络,即该网络过载,则在给UE的指示消息中携带与不允许接入的网络对应的退避时间。也就是说,RAN可以针对RAN和CN的过载情况,分别有针对性的设置退避时间,更好的进行接入控制,从而尽可能避免网络拥塞以及终端接入时延过大。
现有技术中的RRC连接拒绝消息中的退避时间未区分是针对CN过载的退避时间还是针对RAN过载的退避时间。本实施例中将现有技术中RRC连接拒绝消息中的退避时间(wait time)作为针对RAN过载的退避时间,并通过增加新的信息元(IE)来表示针对CN过载的退避时间。以便对不同网络分别进行接入控制,细化了接入控制的粒度。
参见图1,本实施例中接入控制在网络侧的主要方法流程如下:
步骤101:RAN在随机接入过程中,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN。该判断过程可以发生在收到RRC连接请求(RRCConnectionRequest)消息后,或者发生在收到RRC连接建立完成消息后。UE可以通过RRC连接请求消息上报终端或业务信息,或者通过RRC连接建立完成消息上报终端或业务信息。
步骤102:当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。如果CN过载,即不允许接入CN,则携带的退避时间包括针对CN过载的退避时间;如果RAN过载,即不允许接入RAN,则携带的退避时间包括针对RAN过载的退避时间;如果RAN和CN均过载,则携带的退避时间包括针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间。如果是在接入请求时进行接入控制的判断,且RAN和CN均未过载(即RAN和CN均允许接入),则RAN向UE发送RRC连接建立(RRCConnectionSetup)消息;如果是在RRC连接建立完成后进行接入控制的判断,且RAN和CN均未过载,则RAN维持现状,不需要向UE发送RRC连接释放(RRCConnectionRelease)消息。
与网络侧相对的,需要介绍接入过程中UE侧的实现方法。
参见图2,本实施例中接入控制在UE侧的主要方法流程如下:
步骤201:UE发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。该退避时间包括针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间。
步骤202:UE对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间。
步骤203:UE根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。UE发现指示消息有针对RAN过载的退避时间时,根据针对RAN过载的退避时间进行接入控制。UE发现指示消息有针对CN过载的退避时间时,根据针对CN过载的退避时间进行接入控制。UE发现指示消息有针对RAN和CN过载的退避时间时,根据针对RAN和CN过载的退避时间进行接入控制。
接入过程涉及到RAN与UE的交互,下面结合RAN和UE两侧来介绍接入控制的实现过程。
参见图3,本实施例中接入控制在RAN和UE两侧的方法流程如下:
步骤301:UE向RAN发送RRC连接请求消息,RRC连接请求消息可携带有UE的终端或业务信息和建立原因。终端或业务信息包括下列信息中的一项:指示是否为低优先级接入终端或业务;指示是否是漫游终端以及具体的漫游子类信息;指示是否为时间容忍终端或业务;指示是否是时间可控终端或业务;指示是否为小数据量终端或业务。终端或业务信息还可以包括其它与终端或业务有关的信息,此处不一一列举。建立原因包括下列原因中的一项:UE发起的紧急呼叫(emergency)、UE被叫接入(mt-Access)、高优先级接入(highPriorityAccess)、UE发起的信令(mo-Signalling)、数据传输(mo-Data)和低优先级接入(lowPriorityAccess)。其中,不同的建立原因可以对应不同的接入优先级。
步骤302:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的当前网络的负荷信息,判断是否允许接入RAN和CN,当RAN和CN中至少一个不允许接入时,继续步骤303,否则继续步骤304。RAN中已获得的当前网络的负荷信息包括RAN负荷信息和CN负荷信息,即RAN和CN的负荷情况,CN负荷信息可以由移动性管理实体(MME)通过过载控制(OVERLOADSTART)消息发送给RAN或由OAM(Operations,Administration andMaintenance,运行、管理和维护)配置给RAN。CN负荷信息如:针对非紧急呼叫,拒绝所有低优先级接入设备或业务;拒绝所有主叫数据业务以及低优先级接入设备或业务;针对非紧急呼叫,拒绝所有主叫信令业务以及低优先级接入设备或业务;只允许紧急业务和被叫接入。本实施例中CN负荷信息还包括针对CN过载的退避时间,该退避时间可以与拒绝原因相对应。
步骤303:RAN向UE返回携带有与不允许接入的网络对应的退避时间的RRC连接拒绝(RRCConnectionReject)消息。继续步骤305。
在步骤303之前,RAN在确定有网络过载时,需要针对与不允许接入的网络对应确定退避时间。MME通过过载初始消息向RAN发送退避时间的参考值,或OAM配置退避时间的参考值给RAN。RAN根据该参考值确定最终的退避时间。此处有多种实现方式,例如,RAN直接将参考值作为退避时间;或者,RAN产生一个随机数,将以参考值为底的随机数的幂作为退避时间;或者,参考值为一个范围,如1-3600,RAN产生一个中参考范围内的随机数,将该随机数作为退避时间;或者,RAN产生一个不小于参考值的随机数,将该随机数作为退避时间。还可以有其它方式确定退避时间,能达到缓解网络侧负荷压力的目的即可,均适用于本实施例。确定RAN和针对CN过载的退避时间均可采用上述方式。较佳的,本实施例中退避时间以秒为单位。
步骤304:RAN向UE返回RRC连接建立消息。继续步骤306。
步骤305:UE根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
步骤306:UE向RAN返回RRC连接建立完成(RRCConnectionSetupComplete)消息。
在步骤305中,如果UE收到的RRC连接拒绝消息中携带有CN的有效退避时间,则UE需将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS(非接入层)层处理。如果UE收到的RRC连接拒绝消息中携带有针对RAN过载的退避时间,则根据针对RAN过载的退避时间启动及设置T302定时器。UE通过NAS层和T302定时器来控制暂停接入。
本实施例还可以有另外一种实现方式,RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的当前网络的负荷信息,进行关于RAN的接入控制的判断,若不允许接入,则向UE发送携带有针对RAN过载的退避时间的RRC连接拒绝消息,然后UE进行退避处理;若允许接入,则向UE发送RRC连接建立消息,与UE完成RRC连接建立,在完成建立后,进行关于CN的接入控制的判断,若不允许接入CN,则向UE发送RRC连接释放消息,与UE断开RRC连接,否则完成向CN的注册过程。
由于RAN可以在不同阶段进行接入控制的判断,并且关于RAN和CN的是否允许接入有多种指示方式,以及在接入控制的判断时可以需要区分单CN节点过载或者不需要区分单CN节点过载,使得整个接入过程有多种实现方式,下面通过几个实施例来详细说明。其中,不需要区分单CN节点过载是指:CN过载不需要区分是整个MME Pool内MME均发生过载还是只有部分MME发生过载,即RAN收到n个MME的负荷信息时,确定整个CN过载,预先配置的参数n所表示的数量低于与RAN连接的MME池内MME的总数。需要区分单CN节点过载是指:RAN收到MME的负荷信息时,仅确定该部分MME过载,MME池(Pool)内的其它MME未过载。
参见图4,本实施例中不需要区分单CN节点过载且仅通过退避时间进行接入控制的方法流程如下:
步骤401:UE向RAN发送RRC连接请求消息,RRC连接请求消息可携带有UE的终端或业务信息和建立原因。
步骤402:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的当前网络的负荷信息,判断是否允许接入RAN和CN,当RAN和CN中至少一个不允许接入时,继续步骤403,否则继续步骤404。其中,只要RAN中已获得的当前网络的负荷信息包括任一MME的过载控制信息,则确定整个CN过载,如果UE的建立原因满足该MME的过载控制信息所拒绝的接入原因,则拒绝UE的接入请求。本实施例中负荷信息包括过载控制信息。
步骤403:RAN向UE返回携带有针对RAN过载的退避时间、或携带有分别针对RAN过载和针对CN过载的退避时间的RRC连接拒绝消息。继续步骤405。
步骤404:RAN向UE返回RRC连接建立消息。继续步骤406。
步骤405:UE解析RRC连接拒绝消息,并根据RAN和针对CN过载的退避时间不允许再次接入网络。
步骤406:UE向RAN返回RRC连接建立完成消息。
在步骤403中,若CN未过载(即允许接入CN),而RAN过载(即不允许接入RAN),则RRC连接拒绝消息中不携带针对CN过载的退避时间,只携带针对RAN过载的退避时间。则在步骤405中,UE发现仅有针对RAN过载的退避时间时,确定CN未过载,而RAN过载,只需对针对RAN过载的退避时间进行处理,如启动和设置T302定时器等。
若CN过载,则RRC连接拒绝消息中携带针对CN过载的退避时间。在步骤405中,UE发现携带有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理。
CN过载的情况下,RAN未过载,则针对RAN过载的退避时间为指定值,UE发现针对RAN过载的退避时间为指定值时,忽略针对RAN过载的退避时间,或者对针对RAN过载的退避时间进行处理;该指定值为***规定的最小退避时间值,不同***可能规定的最小退避时间值不同。
CN过载的情况下,RAN也过载,则针对RAN过载的退避时间不为指定值,UE对针对RAN过载的退避时间进行处理。CN和RAN均过载时,UE获得针对RAN和CN过载的退避时间,UE中RRC层维护T302定时器,NAS层维护针对CN过载的退避时间对应的定时器。RRC层通知NAS层T302定时器开启或超时。当T302定时器有效时,NAS层禁止所有需发起的接入请求。当T302定时器无效(未开启或超时)时,NAS层根据针对CN过载的退避时间对应的定时器和建立原因来决定是否禁止发起接入。
为了缓解网络侧接入负荷,还可以在UE侧做是否允许发起接入的判断。例如,UE收到指示消息且通过指示消息获知CN过载时,记录与该指示消息对应RRC连接所对应的建立原因。在退避时间范围内,需要再次进行接入时,若本次接入请求的建立原因的接入优先级不高于已记录的建立原因的接入优先级,禁止接入,若本次接入请求的建立原因的接入优先级高于已记录的建立原因的优先级,所有退避时间对应的定时器失效,发送接入请求。
参见图5,本实施例中不需要区分单CN节点过载且通过退避时间和RAN过载指示进行接入控制的方法流程如下:
步骤501:UE向RAN发送RRC连接请求消息,RRC连接请求消息可携带有UE的终端或业务信息和建立原因。
步骤502:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的当前网络的负荷信息,判断是否允许接入RAN和CN,当RAN和CN中至少一个不允许接入时,继续步骤503,否则继续步骤504。其中,只要RAN中已获得的当前网络的负荷信息包括任一MME的过载控制信息,则确定整个CN过载,UE的建立原因满足该MME的过载控制信息所拒绝的接入原因,则拒绝UE的接入请求。
步骤503:RAN向UE返回携带有针对RAN过载的退避时间、RAN过载指示及CN过载时针对CN过载的退避时间的RRC连接拒绝消息。继续步骤505。其中,RAN过载指示既可以表示RAN是否过载,还可以表示针对RAN过载的退避时间是否有效,当RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示时,同时表示携带的针对RAN过载的退避时间有效;当RAN过载指示为表示RAN未过载的RAN过载指示时,同时表示携带的针对RAN过载的退避时间无效。
步骤504:RAN向UE返回RRC连接建立消息。继续步骤506。
步骤505:UE解析RRC连接拒绝消息,并根据RAN和针对CN过载的退避时间不允许再次接入网络。
步骤506:UE向RAN返回RRC连接建立完成消息。
在步骤503中,当CN过载且RAN未过载时,携带的退避时间包括针对CN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN未过载的RAN过载指示。此时RRC连接拒绝消息也可以携带针对RAN过载的退避时间,但针对RAN过载的退避时间无效。则在步骤505中,UE发现携带有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理,发现RAN过载指示为表示RAN未过载的RAN过载指示时,忽略针对RAN过载的退避时间。当RAN过载且CN未过载时,退避时间包括针对RAN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示。此时RRC连接拒绝消息不携带针对CN过载的退避时间。则在步骤505中,UE发现RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示时,按照针对RAN过载的退避时间进行处理,未发现有针对CN过载的退避时间时,也就不需要进行关于针对CN过载的退避时间的处理。
当RAN和CN均过载时,携带的退避时间包括RAN和针对CN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示。则在步骤505中,UE发现RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示时,按照针对RAN过载的退避时间进行处理,发现有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理。此时UE获得针对RAN和CN过载的退避时间,UE中RRC层维护T302定时器,NAS层维护针对CN过载的退避时间对应的定时器。RRC层通知NAS层T302定时器开启或超时。当T302定时器有效时,NAS层禁止所有需发起的接入请求。当T302定时器无效(未开启或超时)时,NAS层根据针对CN过载的退避时间对应的定时器和建立原因来决定是否禁止发起接入。
当需要区分单CN节点过载时,RAN需要确定UE对应的MME是否过载,因此接入控制过程会略有不同。并且,RAN可以通过RRC连接请求消息中的S-TMSI(SAE-Temporary Mobile Subscriber Identify,SAE(System ArchitectureEvolution,***架构演进)-临时移动签约用户标识)确定对应的MME,或者通过RRC连接建立完成消息中的GUMMEI(全球唯一MME标识)确定对应的MME,下面通过两个实施例针对这两种情况来分别介绍。
参见图6,本实施例中需要区分单CN节点过载且上报S-TMSI时进行接入控制的方法流程如下:
步骤601:UE向RAN发送RRC连接请求消息,RRC连接请求消息可携带有S-TMSI、UE的终端或业务信息和建立原因。
步骤602:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的当前网络(包括RAN和CN)的负荷信息,进行RAN的接入控制的判断,以及进行关于S-TMSI指示的MME的接入控制的判断,若该MME过载且禁止该UE的RRC建立原因接入,则确定CN过载,否则确定CN未过载,当RAN和CN中至少一个不允许接入时,继续步骤603,否则继续步骤604。
步骤603:RAN向UE返回携带有与不允许接入的网络对应的退避时间的RRC连接拒绝消息。继续步骤605。其中,RRC连接拒绝消息的内容和解析过程可参见图5所示的实施例。
步骤604:RAN向UE返回RRC连接建立消息。继续步骤606。
步骤605:UE解析RRC连接拒绝消息,并根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
步骤606:UE向RAN返回RRC连接建立完成消息。
参见图7,本实施例中需要区分单CN节点过载且上报GUMMEI时进行接入控制的方法流程如下:
步骤701:UE向RAN发送RRC连接请求消息,RRC连接请求消息可携带有UE的终端或业务信息和建立原因。
步骤702:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的RAN的负荷信息,进行RAN的接入控制的判断,当RAN发生过载时,继续步骤703,否则继续步骤705。
步骤703:RAN向UE返回携带有针对RAN过载的退避时间的RRC连接拒绝消息。
步骤704:UE解析RRC连接拒绝消息,并根据针对RAN过载的退避时间不允许再次接入网络。
步骤705:RAN向UE返回RRC连接建立消息。
步骤706:UE向RAN返回携带有GUMMEI的RRC连接建立完成消息。
步骤707:RAN根据UE的终端或业务信息和建立原因,以及根据已获得的CN的负荷信息,进行CN的接入控制的判断,当CN发生过载时,继续步骤708,否则继续步骤709。
步骤708:RAN向UE返回携带有针对CN过载的退避时间的RRC连接释放消息。继续步骤710。
步骤709:RAN向CN进行注册。
在步骤707中,RAN判断GUMMEI对应的MME与该MME之间是否有S1接口以及该MME是否允许该UE接入。
RAN首先判断GUMMEI对应的MME与自身之间是否有S1接口,若有S1接口,再判断是否有该MME的过载控制消息,若有过载控制消息,再判断UE请求的建立原因是否属于过载控制消息中拒绝的建立原因,若是,则继续步骤708。若有S1接口且没有过载控制消息,也就是说该MME未过载,则针对该MME继续步骤709。若没有S1接口,则从MME Pool中查找一个未过载的MME继续步骤709,或者找出虽然过载但未拒绝该UE的建立原因的MME,若MME Pool中的MME均过载且拒绝该UE的建立原因,则继续步骤708。
步骤710:UE解析RRC连接释放消息,并根据针对CN过载的退避时间不允许再次接入网络。
通过以上描述了解了接入控制的实现过程,该过程主要由RAN和UE实现,下面对RAN和UE的内部结构和功能进行介绍。
参见图8,本实施例中接入网设备包括:控制模块801和接口模块802。接入网设备可以具体为基站(如演进基站(eNB))或RNC(无线网络控制)等接入设备。
控制模块801用于生成各种消息,以及在随机接入过程中,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN。控制模块801还用于需要确定针对CN过载的退避时间时,根据配置的退避时间为UE确定针对CN过载的退避时间,需确定针对RAN过载的退避时间时,自行为UE确定针对RAN过载的退避时间。具体的,接入请求携带有UE的终端或业务信息和建立原因。控制模块801判断RAN是否过载,若是则确定RAN过载,否则确定RAN未过载;以及根据UE的终端或业务信息和建立原因及关于CN的过载指示,判断是否允许UE接入CN,若是,则确定CN未过载,否则确定CN过载。
终端或业务信息包括下列信息中的一项:指示是否为低优先级接入终端或业务;指示是否是漫游终端以及具体的漫游子类信息;指示是否为时间容忍终端或业务;指示是否是时间可控终端或业务;指示是否为小数据量终端或业务。终端或业务信息还可以包括其它与终端或业务有关的信息。
接口模块802,与UE及CN连接,用于当RAN和CN中至少一个不允许接入时,向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
当不需要区分单CN节点过载时,RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。当需要区分单CN节点过载时,若接入请求未携带与UE注册的MME对应的用户标识,则还包括步骤:接收UE发送的RRC连接完成消息,若RRC连接建立完成消息中携带与UE注册的MME对应的用户标识,且该用户标识对应的MME过载且与RAN有S1接口,或者MME池内所有MME过载,则RAN通过RRC连接释放消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;若接入请求携带与UE注册的MME对应的用户标识,则RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
指示消息有多种形式,可以通过不同的信息元(IE)来指示UE是哪个网络发生过载,及指示相应的退避时间。例如,RRC连接拒绝消息还包括表示RAN是否过载的RAN过载指示;当CN过载且RAN未过载时,与不允许接入的网络对应的退避时间包括针对CN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN未过载的RAN过载指示;当RAN过载且CN未过载时,退避时间包括针对RAN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示;当RAN和CN均过载时,退避时间包括RAN和针对CN过载的退避时间,RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示。
或者,RRC连接拒绝消息还包括RAN未过载时针对RAN过载的退避时间,该针对RAN过载的退避时间为指定值。也就是说,若CN未过载(即允许接入CN),而RAN过载(即不允许接入RAN),则RRC连接拒绝消息中不携带针对CN过载的退避时间,只携带针对RAN过载的退避时间。若CN过载,而RAN未过载,则RRC连接拒绝消息中携带针对CN过载的退避时间和针对RAN过载的退避时间,但针对RAN过载的退避时间为指定值。若CN和RAN均过载,则RRC连接拒绝消息中携带针对CN过载的退避时间和针对RAN过载的退避时间,针对RAN过载的退避时间不为指定值。
参见图9,本实施例中用户设备包括:接口模块901、解析模块902和控制模块903。
接口模块901用于发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。与不允许接入的网络对应的退避时间包括针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间。接口模块901通过RRC连接拒绝消息接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;接口模块901还用于发送RRC连接完成消息;RRC连接建立完成消息中可携带与UE注册的MME对应的用户标识,则接口模块901可通过RRC连接释放消息接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;若接入请求携带与UE注册的MME对应的用户标识,则接口模块901通过RRC连接拒绝消息接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
解析模块902用于对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间。
控制模块903用于根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。具体的,控制模块903可以根据针对RAN过载的退避时间启动和设置T302定时器,以及控制模块903中的NAS层部分可以根据针对CN过载的退避时间进行相应的退避处理。
具体的,控制模块903发现RRC连接拒绝消息仅有针对RAN过载的退避时间时,确定CN未过载,而RAN过载,只需对针对RAN过载的退避时间进行处理,如启动和设置T302定时器等,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试。
控制模块903发现RRC连接拒绝消息携带有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理,在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间不允许该UE上报的业务进行接入网络尝试。
控制模块903发现RRC连接拒绝消息携带有针对RAN过载的退避时间且该退避时间为指定值时,忽略针对RAN过载的退避时间,或者对针对RAN过载的退避时间进行处理。
控制模块903发现RRC连接拒绝消息携带有针对CN过载的退避时间和针对RAN过载的退避时间,且针对RAN过载的退避时间不为指定值时,控制模块903中RRC层维护T302定时器,NAS层维护针对CN过载的退避时间对应的定时器。RRC层通知NAS层T302定时器开启或超时。当T302定时器有效时,NAS层禁止所有需发起的接入请求。当T302定时器无效(未开启或超时)时,NAS层根据针对CN过载的退避时间对应的定时器和建立原因来决定是否禁止发起接入。
接口模块901可接收可通过RRC连接释放消息接收带有针对CN过载的退避时间的指示消息。控制模块903发现RRC连接释放消息携带有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理,在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间不允许该UE上报的业务(可以是某些特定的业务)进行接入网络尝试。
RRC连接拒绝消息还包括表示RAN是否过载的RAN过载指示。控制模块903发现携带有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理,发现RAN过载指示为表示RAN未过载的RAN过载指示时,忽略针对RAN过载的退避时间。
控制模块903发现RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示时,按照针对RAN过载的退避时间进行处理,未发现有针对CN过载的退避时间时,也就不需要进行关于针对CN过载的退避时间的处理。
控制模块903发现RAN过载指示为表示RAN过载的RAN过载指示时,按照针对RAN过载的退避时间进行处理,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试,发现有针对CN过载的退避时间时,将针对CN过载的退避时间交由内部的NAS层处理。此时控制模块903获得针对RAN和CN过载的退避时间,控制模块903中RRC层维护T302定时器,NAS层维护针对CN过载的退避时间对应的定时器。RRC层通知NAS层T302定时器开启或超时。当T302定时器有效时,NAS层禁止所有需发起的接入请求。当T302定时器无效(未开启或超时)时,NAS层根据针对CN过载的退避时间对应的定时器和建立原因来决定是否禁止发起接入。
较佳的,针对CN过载时,用户设备还包括:记录模块904,参见图10。记录模块904用于发现指示消息携带有针对CN过载的退避时间时,记录与该指示消息对应RRC连接所对应的建立原因。控制模块903在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间,需要再次进行接入时,若本次接入请求的建立原因的接入优先级不高于已记录的建立原因的接入优先级,则禁止接入,若本次接入请求的建立原因的接入优先级高于已记录的建立原因的优先级,针对CN过载的退避时间对应的定时器失效,允许发送接入请求。
参见图11,本实施例中核心网设备包括:控制模块1101和接口模块1102。核心网设备可具体为MME或OAM。
控制模块1101用于确定自身是否发生过载,若是,则确定针对过载的退避时间。控制模块1101可以根据自身过载情况拒绝某些建立原因接入,并根据拒绝的这些建立原因确定一个合适的退避时间。
接口模块1102用于向RAN发送携带有针对过载的退避时间的过载控制消息。
MME可以根据自身及其它核心网节点的过载情况来确定退避时间,并发送给RAN。OAM可以获得各MME的负荷情况,并据此确定针对过载的退避时间,然后发送给RAN。RAN可能获得关于多个MME的多个针对过载的退避时间。当不区分单CN节点时,RAN可根据获得的多个针对过载的退避时间综合确定一个针对CN的退避时间,如选择最大值,或平均值等方式。当区分单CN节点时,RAN根据UE注册的MME的针对过载的退避时间确定针对CN的退避时间。
本发明实施例中无线接入网(RAN)在接入过程中进行关于RAN和CN(核心网)的接入控制的判断,若有不允许接入的网络,即该网络过载,则在给UE的指示消息中携带与不允许接入的网络对应的退避时间。也就是说,RAN可以针对RAN和CN的过载情况,分别有针对性的设置退避时间,更好的进行接入控制,从而尽可能避免网络拥塞以及终端接入时延过大。本发明实施例提供了指示消息的多种结构,可以通过该多种结构来通知UE哪个网络发生过载以及相应的退避时间,有利于灵活配置。并且,针对各种接入控制的判断方式,提供了相应的实现方案,适用于多种网络需求。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (21)
1.一种接入控制的方法,其特征在于,包括以下步骤:
无线接入网络RAN在随机接入过程中,根据当前RAN和核心网CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN;
当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息,与不允许接入的网络对应的退避时间包括:针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,终端或业务信息包括下列信息中的一项:
指示是否为低优先级接入终端或业务;
指示是否是漫游终端以及具体的漫游子类信息;
指示是否为时间容忍终端或业务;
指示是否是时间可控终端或业务;
指示是否为小数据量终端或业务。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,当不需要区分单CN节点过载时,RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;
当需要区分单CN节点过载时,若接入请求未携带与UE注册的MME对应的用户标识,则还包括步骤:接收UE发送的RRC连接完成消息;RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息的步骤包括:若RRC连接建立完成消息中携带与UE注册的MME对应的用户标识,且该用户标识对应的MME与RAN有S1接口且过载,或者MME池内所有MME过载,则RAN通过RRC连接释放消息发送带有针对CN过载的退避时间的指示消息;若接入请求携带与UE注册的MME对应的用户标识,则RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,RRC连接拒绝消息还包括:表示RAN是否过载的RAN过载指示,或RAN未过载时针对RAN过载的退避时间,该针对RAN过载的退避时间为指定值。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,RAN向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息之前,还包括步骤:需要确定针对CN过载的退避时间时,RAN根据配置的退避时间为UE确定针对CN过载的退避时间,需确定针对RAN过载的退避时间时,RAN自行为UE确定针对RAN过载的退避时间。
6.一种接入过程中的消息处理的方法,其特征在于,包括以下步骤:
UE发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;与不允许接入的网络对应的退避时间包括针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间;
UE对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间;
UE根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括步骤:UE上报终端或业务信息,终端或业务信息包括下列信息中的一项:
指示是否为低优先级接入终端或业务;
指示是否是漫游终端以及具体的漫游子类信息;
指示是否为时间容忍终端或业务;
指示是否是时间可控终端或业务;
指示是否为小数据量终端或业务。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,指示消息为RRC连接拒绝消息或RRC连接释放消息。
9.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于,UE根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络的步骤包括:UE发现指示消息携带有针对RAN过载的退避时间时,启动和设置针对RAN过载的退避时间对应的T302定时器,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试,UE发现指示消息携带有针对CN过载的退避时间时,UE内的NAS层启动和设置针对CN过载的退避时间对应的定时器,在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间不允许该UE上报的业务进行接入网络尝试。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,指示消息为RRC连接拒绝消息;
UE发现指示消息携带有针对RAN过载的退避时间时,启动和设置针对RAN过载的退避时间对应的T302定时器,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试的步骤包括:UE发现RRC连接拒绝消息还携带有表示RAN过载的RAN过载指示和针对RAN过载的退避时间,则启动和设置针对RAN过载的退避时间对应的T302定时器,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试;或者
所述方法还包括步骤:UE发现RRC连接拒绝消息还携带有表示RAN未过载的RAN过载指示,则忽略指示消息中针对RAN过载的退避时间;或者
UE发现指示消息中针对RAN过载的退避时间为指定值时,忽略该退避时间。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括步骤:UE发现指示消息携带有针对CN过载的退避时间时,记录与该指示消息对应RRC连接所对应的建立原因;
在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间不允许该UE上报的业务进行接入网络尝试的步骤包括:在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间,需要再次进行接入时,若本次接入请求的建立原因的接入优先级不高于已记录的建立原因的接入优先级,则禁止接入,若本次接入请求的建立原因的接入优先级高于已记录的建立原因的优先级,针对CN过载的退避时间对应的定时器失效,发送接入请求。
12.一种接入网设备,其特征在于,包括:
控制模块,用于收到UE的接入请求后,根据当前RAN和CN的负荷情况以及UE上报的终端或业务信息,判断是否允许接入RAN和CN;
接口模块,用于当RAN和CN中至少有一个不允许接入时,向UE发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息,与不允许接入的网络对应的退避时间包括:针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间。
13.如权利要求12所述的接入网设备,其特征在于,终端或业务信息包括下列信息中的一项:
指示是否为低优先级接入终端或业务;
指示是否是漫游终端以及具体的漫游子类信息;
指示是否为时间容忍终端或业务;
指示是否是时间可控终端或业务;
指示是否为小数据量终端或业务。
14.如权利要求12或13所述的接入网设备,其特征在于,当不需要区分单CN节点过载时,RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;
当需要区分单CN节点过载时,若接入请求未携带与UE注册的MME对应的用户标识,则还包括步骤:接收UE发送的RRC连接完成消息,若RRC连接建立完成消息中携带与UE注册的MME对应的用户标识,且该用户标识对应的MME与RAN有S1接口且过载,或者MME池内所有MME过载,则RAN通过RRC连接释放消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;若接入请求携带与UE注册的MME对应的用户标识,则RAN通过RRC连接拒绝消息发送带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息。
15.如权利要求14所述的接入网设备,其特征在于,RRC连接拒绝消息还包括:表示RAN是否过载的RAN过载指示,或RAN未过载时针对RAN过载的退避时间,该针对RAN过载的退避时间为指定值。
16.如权利要求12所述的接入网设备,其特征在于,控制模块还用于需要确定针对CN过载的退避时间时,根据配置的退避时间为UE确定针对CN过载的退避时间,需确定针对RAN过载的退避时间时,自行为UE确定针对RAN过载的退避时间。
17.一种用户设备,其特征在于,包括:
接口模块,用于发送接入请求后,接收带有与不允许接入的网络对应的退避时间的指示消息;与不允许接入的网络对应的退避时间包括针对RAN过载的退避时间、针对CN过载的退避时间、或针对RAN过载的退避时间和针对CN过载的退避时间;
解析模块,用于对指示消息进行解析,获得与不允许接入的网络对应的退避时间;
控制模块,用于根据与不允许接入的网络对应的退避时间不允许再次接入网络。
18.如权利要求17所述的用户设备,其特征在于,指示消息为RRC连接拒绝消息或RRC连接释放消息。
19.如权利要求17所述的用户设备,其特征在于,控制模块发现指示消息携带有针对RAN过载的退避时间时,启动和设置针对RAN过载的退避时间对应的T302定时器,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试,控制模块发现指示消息携带有针对CN过载的退避时间时,控制模块内的NAS层启动和设置针对CN过载的退避时间对应的定时器,在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间不允许该用户设备上报的业务进行接入网络尝试。
20.如权利要求19所述的用户设备,其特征在于,指示消息为RRC连接拒绝消息;
控制模块发现RRC连接拒绝消息还携带有表示RAN过载的RAN过载指示和针对RAN过载的退避时间,则启动和设置针对RAN过载的退避时间对应的T302定时器,在T302定时器启动期间不允许该UE进行接入网络尝试;或者
控制模块发现RRC连接拒绝消息还携带有表示RAN未过载的RAN过载指示,则忽略指示消息中针对RAN过载的退避时间;或者
控制模块发现指示消息中针对RAN过载的退避时间为指定值时,忽略该退避时间。
21.如权利要求17所述的用户设备,其特征在于,还包括:记录模块,用于发现指示消息携带有针对CN过载的退避时间时,记录与该指示消息对应RRC连接所对应的建立原因;
控制模块在针对CN过载的退避时间对应的定时器启动期间,需要再次进行接入时,若本次接入请求的建立原因的接入优先级不高于已记录的建立原因的接入优先级,则禁止接入,若本次接入请求的建立原因的接入优先级高于已记录的建立原因的优先级,针对CN过载的退避时间对应的定时器失效,允许发送接入请求。
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