Весовой коэффициент шлюза и информация нагрузки

Весовой коэффициент шлюза и информация нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Иллюстративные варианты осуществления, представленные в данном документе, направлены на способ выбора узла шлюза доступа к сети при установке соединения PDN для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством APN, и узел управления мобильностью и узел шлюза доступа, каждый из которых сконфигурирован с возможностью оперативно выполнять варианты осуществления способа.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В сети беспроводной связи радиотерминалы осуществляют связь с одной или более опорными сетями (CN) посредством одной или более сети (сетей) радиодоступа (RAN).

Радиотерминалы могут, например, быть мобильной станцией (MS) или пользовательским оборудованием (UE) или аналогичным беспроводным устройством, например, таким как мобильные телефоны, или сотовые телефоны, или переносные компьютеры или аналогичные устройства с возможностью беспроводной связи, и, таким образом, могут быть, например, портативными, карманными, ручными, содержащимися в компьютере, или установленными на транспортном средстве беспроводными или другими беспроводными устройствами, которые осуществляют передачу речи и/или данных с помощью сети радиодоступа.

Сеть радиодоступа (RAN) покрывает географическую область, которая разделена на сотовые области, при этом каждая сотовая область обслуживается базовой станцией, например, базовой станцией радиосвязи (RBS). В некоторых сетях радиодоступа базовая станция называется, например, "NodeB" или "узел B" или усовершенствованный NodeB (eNB). Сота является географической областью, где радиопокрытие обеспечивается посредством оборудования базовой станции радиосвязи в местоположении базовой станции. Каждая сота идентифицируется посредством идентификационной информации внутри локальной области радиосвязи, которая может вещаться в соте. Базовые станции осуществляют связь посредством радиоинтерфейса с радиотерминалами в пределах области действия базовых станций.

В некоторых версиях RAN, несколько базовых станций обычно соединены, например, посредством наземных линий или микроволновых линий связи, с контроллером радиосети (RNC) или контроллером базовых станций (BSC) или подобным. Контроллер радиосети или подобный управляет и координирует различные действия множества базовых станций, соединенных с ним. Контроллеры радиосети обычно соединены с одной или более опорными сетями.

Например, услуга пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS) является системой беспроводной связи, которая развилась из GSM. Сеть радиодоступа GSM EDGE (GERAN) является сетью радиодоступа для обеспечения возможности радиотерминалам осуществлять связь с одной или более опорными сетями.

Например, универсальная система мобильной связи (UMTS) является системой беспроводной связи третьего поколения, которая развилась из глобальной системы мобильной связи (GSM), и предназначена, чтобы обеспечивать улучшенные услуги мобильной связи на основе технологии доступа на основе широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов (WCDMA).

Обычно опорная сеть (CN), с которой радиотерминал осуществляет связь посредством RAN, содержит множество узлов опорной сети.

Один такой узел опорной сети является узлом шлюза доступа к сети. Узел шлюза доступа к сети обеспечивает возможность соединения для радиотерминалов сети связи с одной или более внешними сетями пакетных данных (PDN). Радиотерминал может иметь возможность одновременного соединения с более чем одним узлом шлюза сети для осуществления доступа к множеству сетей PDN. Узел шлюза доступа к сети может быть, например, шлюзовым узлом поддержки GPRS (GGSN) или шлюзом PDN (PGW). Дополнительные свойства и функции GGSN и PGW будут описываться ниже.

Обычно шлюз сети обеспечивает возможность соединения PDN посредством создания соединения PDN для радиотерминала с PDN, обслуживаемой шлюзом сети. Соединение PDN может запрашиваться радиотерминалом, например, посредством отправки сообщения в шлюз сети, например, сообщения запроса соединения PDN или подобного.

Имя точки доступа (APN) используется, чтобы идентифицировать PDN, с которой должно создаваться соединение PDN для радиотерминала. Таким образом, соединение PDN является соединением для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством APN. APN может, например, обеспечиваться радиотерминалом в шлюз сети, например, в сообщении, посылаемом при запросе соединения PDN, например, сообщении запроса соединения PDN или подобном. Альтернативно APN может, например, быть известным шлюзу сети (например, предварительно определенным в шлюзе сети), так что шлюз сети знает, что это APN должно использоваться для конкретного радиотерминала.

Таким образом, APN идентифицирует PDN, с которой радиотерминал хочет осуществлять связь. В дополнение к идентификации PDN, APN также может использоваться, чтобы определять тип услуги - например, соединение с сервером протокола беспроводной передачи данных (WAP), услуга передачи мультимедийных сообщений (MMS) - которая обеспечивается сетью PDN. APN, например, используется в 3GPP сетях доступа к данным, например, вышеупомянутой GPRS и/или в усовершенствованном ядре пакетной сети (EPC).

Структура APN может, например, содержать идентификатор сети и идентификатор оператора. Идентификатор сети может, например, определять внешнюю сеть, с которой шлюз сети соединен. Необязательно, он также может включать в себя услугу, запрашиваемую радиотерминалом. Идентификатор оператора может определять сеть пакетной области конкретного оператора, в которой шлюз сети располагается. Эта часть APN может быть необязательной. Идентификатор оператора может, например, содержать код страны мобильной связи (MCC) и код мобильной сети (MNC), которые вместе могут однозначно идентифицировать оператора мобильной сети.

Использование сетей PDN, соединений PDN и имен APN является хорошо известным специалистам в данной области техники, особенно в рамках структуры спецификаций 3GPP, и это не нуждается в дополнительных подробных описаниях.

Теперь, когда соединение PDN должно устанавливаться для радиотерминала с конкретной PDN, идентифицированной посредством APN, тогда должен выбираться шлюз доступа к сети, чтобы обеспечивать возможность соединения для радиотерминала с рассматриваемой PDN. Этот выбор может делаться узлом управления мобильностью в опорной сети из сети связи, например, таким как сущность управления мобильностью (MME) или подобным. Свойства и функции сущности MME будут дополнительно описываться ниже.

Обычно, узел управления мобильностью выбирает подходящий узел шлюза доступа к сети среди множества доступных узлов шлюзов доступа, обслуживающих рассматриваемое APN, на основе полной нагрузки, которую каждый доступный узел шлюза доступа испытывает, и весового коэффициента, указывающего относительную величину, при которой каждый узел шлюза доступа должен выбираться, когда создаются соединения PDN. Каждый шлюз доступа может сообщать полную нагрузку, которую он испытывает, в узел управления мобильностью. Нагрузка на уровне узла отличается от нагрузки на уровне APN. Узел управления мобильностью может принимать упомянутые весовые коэффициенты от сервера доменных имен (DNS) или подобного.

Фиг. 2 является схематической иллюстрацией сущности MME, выполняющей известную схему выбора, как та, что теперь описывается, однако, выбирающей обслуживающий шлюз (SGW) вместо шлюза PGW, хотя принцип является одним и тем же. Как можно видеть на фиг. 2, MME принимает информацию нагрузки от каждого доступного SGW (SGW1 20%, SGW2 60%, SGW3 80%). MME принимает весовой коэффициент, указывающий относительную величину, при которой каждый узел шлюза доступа должен выбираться, когда создаются соединения PDN (SGW1 25, SGW2 25, SGW3 50). MME затем вычисляет эффективную нагрузку для каждого SGW, так что информация нагрузки вычитается из 100% и результат умножается на весовой коэффициент для рассматриваемого SGW. MME затем выбирает шлюзы SGW на основе эффективной нагрузки для каждого SGW, разделенной на сумму всех эффективных нагрузок.

Однако, чтобы улучшать выбор подходящего шлюза доступа к сети, было предложено, чтобы каждый шлюз доступа к сети, который может выбираться узлом управления мобильностью, сообщал нагрузку в расчете на APN, испытываемую рассматриваемым шлюзом доступа. Например, шлюз доступа может сообщать в узел управления мобильностью, что его емкость для обработки соединений PDN для APN находится на некотором уровне, например, что он обрабатывает соединения PDN для APN на некотором проценте его емкости обработки соединений PDN для этого APN.

Некоторые причины для разрешения шлюзу доступа к сети (например, PGW), который может выбираться узлом управления мобильностью, сообщать условие нагрузки на гранулярности уровня APN, могут, возможно, быть описаны следующим образом:

1. Чтобы достигать равномерно сбалансированной сети с гранулярностью уровня APN: PGW может быть сконфигурирован с возможностью обрабатывать более чем одно APN в сети. В таком случае, PGW может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью назначать разные ресурсы (например, на основе лицензии сеанса) для каждого из сконфигурированного APN, например, PGW может быть сконфигурирован с возможностью обрабатывать количество "X" сеансов для APN "потребителя", в то время как количество "Y" сеансов для "корпоративного" APN. В этом случае, информация нагрузки с гранулярностью уровня узла не является достаточной, чтобы принимать более хорошее решение в отношении условия нагрузки уровня APN целевого PGW. И, следовательно, это может давать результатом сеть, где один PGW имеет больше сеансов для APN "потребителя", в то время как другой PGW имеет больше сеансов для "корпоративного" APN. Таким образом, равномерно сбалансированная сеть с гранулярностью нагрузки уровня APN не может реализовываться.

2. Чтобы обеспечивать эффективное управление перегрузкой в сети: Если распределение сеансов на уровне APN является неравномерным, то имеется высокий риск перегрузки некоторых шлюзов PGW по сравнению с другими шлюзами PGW, например, PGW, обрабатывающий сеансы для APN "потребителя", может быть должен обрабатывать больше сообщений (например, генерируемых вследствие событий мобильности, дающих результатом изменение ULI, типа RAT, обслуживающего GW и т.д.) по сравнению с PGW, обрабатывающим сеансы для APN "стационарной машины". Это дает результатом то, что некоторые шлюзы PGW сталкиваются с условием перегрузки более часто, в то время как ресурсы (например, обработка сообщений) других шлюзов PGW остаются недогруженными. Таким образом, ситуация ведет к плохому управлению перегрузкой сети.

3. Чтобы обеспечивать эффективный алгоритм выбора узла: На основе информации нагрузки уровня узла, узел источника (например, MME) может приходить к выбору PGW для нового сеанса для заданного APN. Однако выбранный PGW может отклонять запрос нового сеанса, если он работает на 100% емкости нагрузки. Или по отношению к запросу нового сеанса узлом источника может уменьшаться скорость обработки на основе информации перегрузки для APN для заданного PGW. Таким образом, если узел источника не учитывает информацию перегрузки при выполнении выбора узла, запрос нового сеанса может отвергаться (то есть, отклоняться выбранным PGW или уменьшаться скорость обработки узлом источника на основе информации перегрузки уровня APN шлюза PGW), в то время как другой PGW может иметь емкость, чтобы его обрабатывать. Таким образом, отсутствие информации нагрузки уровня APN может давать результатом неэффективный алгоритм выбора узла в узле источника.

Однако если информация управления нагрузкой обеспечивается на уровне APN, будут иметься некоторые технические проблемы, так как весовой коэффициент определяется на уровне узла в DNS:

1. Как должна информация управления нагрузкой на уровне APN использоваться? Должна она использоваться отдельно от информации управления нагрузкой на уровне узла, или должна она использоваться вместе с информацией управления нагрузкой на уровне узла?

2. Если информация управления нагрузкой на уровне APN должна использоваться отдельно, должна она тогда использоваться вместе с весовыми коэффициентами в DNS или нет?

3. Если мы используем информацию управления нагрузкой на уровне APN вместе с весовыми коэффициентами, то это будет работать только, когда емкость APN каждого PGW находится в одной и той же пропорции полной емкости узла. Например, предположим, что PGW1 имеет весовой коэффициент, равный 10, и что он поддерживает два имени APN, APN 1 с 1,000,000 соединениями PDN и APN2 с 2,000,000 соединениями PDN; в то время как PGW2 имеет весовой коэффициент, равный 5, и если он также поддерживает APN1 и APN2, его емкость APN1 должна быть 500,000 соединений PDN и емкость APN2 должна быть 1,000,000 соединений PDN. С этим предварительным условием, распределение нагрузки между PGW 1 и PGW 2 для каждого APN будет работать. Но в реальности, это часто не имеет место, фактически разные шлюзы PGW могут поддерживать разный набор имен APN и могут иметь разные емкости APN.

4. Если мы используем информацию управления нагрузкой на уровне APN без учета весовых коэффициентов, что случится в таком случае? Например, предположим, что имеются два шлюза PGW, PGW1 имеет емкость с поддержкой 800,000 соединений PDN для APN 1 и PGW 2 имеет емкость с поддержкой 200,000 соединений PDN. MME/SGSN должна выбирать PGW1 с 800,000/(800,000+200,000) и PGW 2 с 200,000/(800,000+200,000). Это будет достигать некоторого типа распределения нагрузки между PGW 1 и PGW 2 для APN1. Теперь, если мы используем информацию управления нагрузкой на уровне APN и мы предполагаем, что PGW1 обеспечивает информацию управления нагрузкой для APN 1 с 50%, в то время как PGW 2 обеспечивает информацию управления нагрузкой для APN 1 с 50%: то из 10 запросов создания соединения PDN, 5 пойдут к PGW 1 и 5 пойдут к PGW 2. Это в конечном счете приведет к неуравновешенной нагрузке, при рассмотрении разной емкости шлюза PGW 1 и шлюза PGW 2 по отношению к APN 1, что будет против нашей начальной цели. После некоторого времени, PGW 1 может быть нагружен на 60%, в то время как PGW2 будет нагружен на 90%, но пропорции выбора будут 60%/(60%+90%) и 90%/(60%+90%). Это не поможет вовсе достичь распределения нагрузки, даже при 99% нагрузки в PGW 2, в конце PGW 2 будет перегружен на APN1, (100% нагрузка), это НЕ то, что мы хотим.

Кажется, что прямое использование информации управления нагрузкой на уровне APN никогда не достигнет распределения нагрузки, так как узлы с меньшей емкостью будут быстро достигать свои пределы и становиться перегруженными.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Исходя из вышеизложенного, имеется необходимость в улучшенном способе выбора узла шлюза доступа к сети при установке соединения PDN для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством APN.

Некоторые из недостатков, указанных выше, ослабляются или устраняются посредством одного варианта осуществления представленного решения, направленного на способ в узле управления мобильностью (MME) для выбора узла (PGW1, PGW2, PGW3) шлюза доступа к сети при установке соединения сети пакетных данных, PDN, для радиотерминала (UE) с PDN, идентифицированной посредством имени точки доступа, APN, (APN1), при этом упомянутый узел управления мобильностью сконфигурирован с возможностью оперативно управлять мобильностью для радиотерминала и упомянутый узел шлюза доступа сконфигурирован с возможностью оперативно действовать в качестве шлюза доступа к сети для PDN, чтобы обеспечивать возможность соединения для радиотерминала с PDN, при этом способ содержит:

- прием (401), от множества узлов (PGW1, PGW2, PGW3) шлюзов доступа к сети, информации назначения емкости APN, указывающей емкость APN, которую каждый узел шлюза доступа назначил для обслуживания APN, и информации нагрузки APN, указывающей нагрузку APN, которую каждый шлюз доступа в текущее время испытывает по отношению к APN,

- прием (402), от сервера доменных имен, DNS, информации весового коэффициента, указывающей относительную величину, при которой каждый узел шлюза доступа должен выбираться, когда соединение PDN создается, и

- выбор (403) узла шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе информации назначения емкости APN, и информации нагрузки APN, и информации весового коэффициента.

Выбор может содержать:

- вычисление эффективной нагрузки для каждого узла шлюза доступа к сети по отношению к упомянутому APN на основе информации нагрузки APN, емкости APN и весового коэффициента для каждого узла шлюза доступа к сети, и затем

- выбор узла шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе эффективной нагрузки для каждого шлюза доступа к сети, разделенной на сумму эффективных нагрузок для всех доступных шлюзов доступа к сети.

Выбор может содержать:

- вычисление эффективной нагрузки для каждого узла шлюза доступа к сети по отношению к упомянутому APN, так что нагрузка APN вычитается из 100% для каждого шлюза доступа к сети и результат умножается на емкость APN для APN и информацию весового коэффициента для узла шлюза доступа к сети, и затем

- выбор узла шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе эффективной нагрузки для каждого шлюза доступа к сети, разделенной на сумму эффективных нагрузок для всех доступных шлюзов доступа к сети.

Введение информации назначения емкости APN обеспечивает возможность выполнять распределение нагрузки среди доступных узлов шлюзов доступа к сети, что учитывает фактическую емкость APN, назначенную каждым доступным узлом шлюза доступа к сети. Более того, использование информации назначения емкости APN вместе с информацией весового коэффициента DNS обеспечивает совместимость с предыдущими решениями, использующими весовой коэффициент DNS в этом соединении, и также дополнительную возможность установки параметров для выбора подходящего узла шлюза доступа к сети.

Некоторые из недостатков, указанных выше, также ослабляются или устраняются посредством одного варианта осуществления представленного решения, направленного на узел управления мобильностью, сконфигурированный с возможностью оперативно выбирать узел шлюза доступа к сети при установке соединения сети пакетных данных, PDN, для радиотерминала (UE) с PDN, идентифицированной посредством имени точки доступа, APN, при этом упомянутый узел управления мобильностью сконфигурирован с возможностью оперативно управлять мобильностью для радиотерминала и упомянутый узел шлюза доступа сконфигурирован с возможностью оперативно действовать в качестве шлюза доступа к сети для PDN, чтобы обеспечивать возможность соединения для радиотерминала с PDN, при этом узел управления мобильностью содержит компоновку процессора, сконфигурированную с возможностью оперативно:

- принимать, от множества узлов шлюзов доступа к сети, информацию назначения емкости APN, указывающую емкость APN, которую каждый узел шлюза доступа назначил для обслуживания APN, и информацию нагрузки APN, указывающую нагрузку APN, которую каждый шлюз доступа в текущее время испытывает по отношению к APN,

- принимать, от сервера доменных имен, DNS, информацию весового коэффициента, указывающую относительную величину, при которой каждый узел шлюза доступа должен выбираться, когда соединение PDN создается, и

- выбирать узел шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе информации назначения емкости APN, и информации нагрузки APN, и информации весового коэффициента.

Узел управления мобильностью может быть сконфигурирован с возможностью:

- вычислять эффективную нагрузку для каждого узла шлюза доступа к сети по отношению к упомянутому APN на основе информации нагрузки APN, емкости APN и весового коэффициента для каждого узла шлюза доступа к сети, и затем

- выбирать узел шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе эффективной нагрузки для каждого шлюза доступа к сети, разделенной на сумму эффективных нагрузок для всех доступных шлюзов доступа к сети.

Узел управления мобильностью может быть сконфигурирован с возможностью:

- вычислять эффективную нагрузку для каждого узла шлюза доступа к сети по отношению к упомянутому APN, так что нагрузка APN вычитается из 100% для каждого шлюза доступа к сети и результат умножается на емкость APN для APN и информацию весового коэффициента для узла шлюза доступа к сети; и затем

- выбирать узел шлюза доступа к сети среди упомянутого множества шлюзов доступа к сети на основе эффективной нагрузки для каждого шлюза доступа к сети, разделенной на сумму эффективных нагрузок для всех доступных шлюзов доступа к сети.

Некоторые из недостатков, указанных выше, ослабляются или устраняются посредством одного варианта осуществления представленного решения, направленного на способ в узле шлюза доступа к сети для обеспечения возможности узлу управления мобильностью выбирать узел шлюза доступа к сети среди множества узлов шлюзов доступа к сети при установке соединения сети пакетных данных, PDN, для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством имени точки доступа, APN, при этом упомянутый узел управления мобильностью сконфигурирован с возможностью оперативно управлять мобильностью для радиотерминала и упомянутый узел шлюза доступа к сети сконфигурирован с возможностью оперативно действовать в качестве шлюза доступа к сети для PDN, чтобы обеспечивать возможность соединения для радиотерминала с PDN, при этом способ содержит:

- назначение емкости APN для обслуживания APN, и

- обнаружение нагрузки APN, которая в текущее время испытывается по отношению к APN,

- сообщение, в узел управления мобильностью, информации назначения емкости APN, указывающей емкость APN, которая назначена для обслуживания APN, и информации нагрузки APN, указывающей нагрузку APN, которая в текущее время испытывается по отношению к APN.

Некоторые из недостатков, указанных выше, также ослабляются или устраняются посредством одного варианта осуществления представленного решения, направленного на узел шлюза доступа к сети, сконфигурированный с возможностью оперативно обеспечивать возможность узлу управления мобильностью выбирать узел шлюза доступа к сети среди множества узлов шлюзов доступа к сети при установке соединения сети пакетных данных, PDN, для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством имени точки доступа, APN, при этом упомянутый узел управления мобильностью сконфигурирован с возможностью оперативно управлять мобильностью для радиотерминала и упомянутый узел шлюза доступа к сети сконфигурирован с возможностью оперативно действовать в качестве шлюза доступа к сети для PDN, чтобы обеспечивать возможность соединения для радиотерминала с PDN, при этом узел шлюза доступа к сети содержит компоновку процессора, сконфигурированную с возможностью оперативно:

- назначать емкость APN для обслуживания APN,

- обнаруживать нагрузку APN, которая в текущее время испытывается по отношению к APN, и

- сообщать, в узел управления мобильностью, информацию назначения емкости APN, указывающую емкость APN, которая назначена для обслуживания APN, и информацию нагрузки APN, указывающую нагрузку APN, которая в текущее время испытывается по отношению к APN.

Следует отметить, что решение, описанное в данном документе, со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, относится ко всем возможным комбинациям признаков, изложенным в формуле изобретения. Дополнительные признаки и преимущества представленного решения станут видны при изучении приложенной формулы изобретения и последующего описания. Специалисты в данной области техники должны понимать, что разные признаки представленного решения могут комбинироваться, чтобы создавать варианты осуществления, другие, нежели эти, описанные в последующем.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Предшествующее будет ясно из последующего более конкретного описания иллюстративных вариантов осуществления, как проиллюстрировано на сопровождающих чертежах, на которых сходные ссылочные позиции ссылаются на одинаковые части всюду на разных видах.

Фиг. 1 является схематической иллюстрацией хорошо известной иллюстративной архитектуры LTE для доступа 3GPP внутри усовершенствованной пакетной системы (EPS).

Фиг. 2 является схематической иллюстрацией иллюстративной известной схемы выбора, однако, выбирающей SGW вместо шлюза PGW.

Фиг. 3 является схематической иллюстрацией иллюстративной схемы выбора для выбора PGW при установке соединения PDN для UE с PDN, идентифицированной посредством APN.

Фиг. 4 является схематической иллюстрацией иллюстративной блок-схемы последовательности операций, показывающей операции некоторых иллюстративных вариантов осуществления в узле управления мобильностью, как описано в данном документе.

Фиг. 5 является схематической иллюстрацией иллюстративной блок-схемы последовательности операций, показывающей операции некоторых иллюстративных вариантов осуществления в узле шлюза доступа к сети, как описано в данном документе.

Фиг. 6 является схематической иллюстрацией узла шлюза доступа к сети согласно некоторым вариантам осуществления, описанным в данном документе.

Фиг. 7 является схематической иллюстрацией узла управления мобильностью согласно некоторым вариантам осуществления, описанным в данном документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В последующем описании, для целей описания и не ограничения, изложены конкретные детали, как, например, конкретные компоненты, элементы, способы и т.д., чтобы обеспечивать полное понимание иллюстративных вариантов осуществления. Однако специалисту в данной области техники должно быть ясно, что иллюстративные варианты осуществления могут применяться на практике другими способами, которые отходят от этих конкретных деталей. В других случаях, подробные описания хорошо известных способов и элементов пропускаются, чтобы не затруднять понимание описания иллюстративных вариантов осуществления. Терминология, используемая в данном документе, предназначена для цели описания иллюстративных вариантов осуществления и не предназначена ограничивать варианты осуществления, представленные в данном документе.

Фиг. 1 показывает схематический общий вид хорошо известной иллюстративной системы беспроводной связи. Система является так называемой основанной на LTE системой. Следует обратить внимание, что признаки "LTE" и "основанная на LTE" система используются в данном документе как содержащие как настоящие, так и будущие основанные на LTE системы, такие как, например, усовершенствованные системы LTE.

Иллюстративная система беспроводной связи является основанной на LTE системой. Следует обратить внимание, что признаки "LTE" и "основанная на LTE" система используются в данном документе как содержащие как настоящие, так и будущие основанные на LTE системы, такие как, например, усовершенствованные системы LTE. Следует принять во внимание, что хотя фиг. 1 показывает систему беспроводной связи в форме основанной на LTE системы, иллюстративные варианты осуществления в данном документе также могут использоваться совместно с другими системами беспроводной связи, такими как, например, GSM или UMTS, содержащими узлы и функции, которые соответствуют узлам и функциям системы на фиг. 1.

Иллюстративная система беспроводной связи на фиг. 1 содержит базовую станцию в форме eNodeB (показанного как E-UTRAN на фиг. 1), функционально соединенную с обслуживающим шлюзом (SGW), в свою очередь функционально соединенным с сущностью управления мобильностью (MME) и шлюзом сети пакетных данных (PGW), который в свою очередь функционально соединен с функцией правил политик и взимания платежей (PCRF). eNodeB является узлом радиодоступа, который осуществляет интерфейс с мобильным радиотерминалом, например, UE. Узлы eNodeB системы формируют сеть радиодоступа (RAN) в форме усовершенствованной универсальной наземной сети доступа (E-UTRAN) для LTE, осуществляющую связь с оборудованиями UE по радиоинтерфейсу, такому как LTE-Uu.

Обслуживающий шлюз (SGW) маршрутизирует и пересылает пакеты пользовательских данных через S1-U, в то время как также действует как анкер мобильности для плоскости пользователя во время передач обслуживания между eNB и как анкер для мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (оканчивая интерфейс S4 и ретранслируя трафик между системами 2G/3G и PGW). Для оборудований UE в состоянии незанятости, SGW оканчивает путь данных DL и запускает пейджинг, когда данные DL прибывают для UE, и дополнительно управляет и хранит контексты UE, например, параметры услуги носителя IP, информацию внутренней маршрутизации сети. Он также выполняет репликацию пользовательского трафика в случае законного перехвата. SGW осуществляет связь с MME посредством интерфейса S11 и с PGW посредством S5. Дополнительно, SGW может осуществлять связь с сетью радиодоступа UMTS UTRAN и с сетью радиодоступа GSM EDGE (GERAN) посредством S12.

Сущность управления мобильностью (MME) является ответственной за отслеживание UE режима незанятости и процедуру пейджинга, включая сюда повторные передачи. Она используется в процессе активации/деактивации носителя и также является ответственной за выбор SGW для UE при начальном подключении и во время передачи обслуживания внутри LTE, включающей в себя перемещение узла опорной сети (CN). Она является ответственной за аутентификацию пользователя посредством взаимодействия с сервером домашних абонентов (HSS). Сигнализация слоя без доступа (NAS) оканчивается на MME и также является ответственной за генерирование и назначение временных идентификационных информаций оборудованиям UE посредством S1-MME. Она проверяет авторизацию оборудования UE для расположения в публичной наземной мобильной сети (PLMN) поставщика услуг и принудительно применяет ограничения роуминга UE. MME является оконечной точкой в сети для шифрования/защиты целостности для сигнализации NAS и обрабатывает управление ключами защиты. Законный перехват сигнализации также поддерживается сущностью MME. MME также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между LTE и сетями доступа 2G/3G с помощью интерфейса S3, оканчивающегося на MME, из обслуживающего узла поддержки GPRS (SGSN). MME также оканчивает интерфейс S6a в направлении к домашнему HSS для оборудований UE роуминга. Дополнительно, имеется интерфейс S10, сконфигурированный с возможностью для связи между сущностями MME для перемещения MME и передачи информации MME-в-MME.

Шлюз сети пакетных данных (PGW) обеспечивает возможность соединения для UE с внешними сетями пакетных данных (PDN) посредством того, что является точкой выхода и входа трафика для UE. UE может иметь возможность одновременного соединения с более чем одним PGW для осуществления доступа к множеству сетей PDN. PGW выполняет принудительное применение политик, фильтрацию пакетов для каждого пользователя, поддержку взимания платежей, законный перехват и экранирование пакетов. Другая ключевая роль шлюза PGW состоит в том, чтобы действовать как анкер для мобильности между технологиями 3GPP и не-3GPP, такими как, например, WiMAX и 3GPP2 (CDMA 1X и EvDO). Интерфейс между PGW и сетью пакетных данных упоминается как SGi. Сеть пакетных данных может быть внешней публичной или частной сетью пакетных данных оператора или внутренней сетью пакетных данных оператора, например, для обеспечения услуг подсистемы мультимедиа IP (IMS).

Функция правил политик и взимания платежей (PCRF) определяет правила политик в реальном времени по отношению к радиотерминалам системы. Это может, например, включать в себя агрегирование информации в реальном времени в и из опорной сети и систем операционной поддержки, и т.д. системы, чтобы поддерживать создание правил и/или автоматическое принятие решений в отношении политик для пользовательских радиотерминалов, в текущее время активных в системе, на основе таких правил или подобного. PCRF обеспечивает PGW такими правилами и/или политиками или подобным для использования действующим шлюзом PGW в качестве функции принудительного применения политик и взимания платежей (PCEF) посредством интерфейса Gx. PCRF дополнительно осуществляет связь с сетью пакетных данных посредством интерфейса Rx.

Следует добавить, что иллюстративная система беспроводной связи на фиг. 1 содержит опорную сеть (CN), с которой оборудования UE осуществляют связь посредством E-UTRAN. CN содержит множество узлов опорной сети, например, такие как MME, SGW, PGW и PCRF. PGW и предпочтительно другие узлы шлюзов, упомянутые в данном документе, сконфигурированы с возможностью оперативно действовать в качестве шлюза для опорной сети для одной или более внешних сетей пакетных данных (PDN). Также, опорная сеть предпочтительно сконфигурирована с возможностью обеспечивать возможность соединения с этими сетями PDN для радиотерминалов (например, оборудований UE), обслуживаемых опорной сетью.

Как упомянуто выше, узел шлюза сети обеспечивает возможность соединения для радиотерминалов (например, оборудований UE) сети связи с одной или более внешними сетями пакетных данных (PDN). Радиотерминал может иметь возможность одновременного соединения с более чем одним узлом шлюза сети для осуществления доступа к множеству сетей PDN. Узел шлюза сети может быть, например, шлюзовым узлом поддержки GPRS (GGSN) или шлюзом PDN (PGW).

Обычно шлюз сети обеспечивает возможность соединения PDN посредством создания соединения PDN для радиотерминала с PDN, обслуживаемой шлюзом сети. Соединение PDN может запрашиваться радиотерминалом, например, посредством отправки сообщения в шлюз сети, например, сообщения запроса соединения PDN или подобного.

Имя точки доступа (APN) используется, чтобы идентифицировать PDN, с которой должно создаваться соединение PDN для радиотерминала. Таким образом, соединение PDN является соединением для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством APN. APN может, например, обеспечиваться радиотерминалом в шлюз сети, например, в сообщении, посылаемом при запросе соединения PDN, например, сообщении запроса соединения PDN или подобном. Альтернативно APN может, например, быть известным шлюзу сети (например, предварительно определенным в шлюзе сети), так что шлюз сети знает, что это APN должно использоваться для конкретного радиотерминала.

Таким образом, APN идентифицирует PDN, с которой радиотерминал хочет осуществлять связь. В дополнение к идентификации PDN, APN также может использоваться, чтобы определять тип услуги - например, соединение с сервером протокола беспроводной передачи данных (WAP), услуга передачи мультимедийных сообщений (MMS) - которая обеспечивается сетью PDN. APN, например, используется в 3GPP сетях доступа к данным, например, вышеупомянутой GPRS и/или в усовершенствованном ядре пакетной сети (EPC).

Структура APN может, например, содержать идентификатор сети и идентификатор оператора. Идентификатор сети может, например, определять внешнюю сеть, с которой шлюз сети соединен. Необязательно, он также может включать в себя услугу, запрашиваемую радиотерминалом. Идентификатор оператора может определять сеть пакетной области конкретного оператора, в которой шлюз сети располагается. Эта часть APN может быть необязательной. Идентификатор оператора может, например, содержать код страны мобильной связи (MCC) и код мобильной сети (MNC), которые вместе могут однозначно идентифицировать оператора мобильной сети.

Использование сетей PDN, соединений PDN и имен APN является хорошо известным специалистам в данной области техники, особенно в рамках структуры спецификаций 3GPP, и это не нуждается в дополнительных подробных описаниях.

Ниже, будет описываться иллюстративный вариант осуществления для выбора узла шлюза доступа к сети при установке соединения PDN для радиотерминала с PDN, идентифицированной посредством APN. Вариант осуществления описывается со ссылкой на фиг. 3, где узел управления мобильностью проиллюстрирован посредством MME и шлюзы доступа к сети проиллюстрированы посредством шлюзов PGW.

Чтобы достигать улучшенного распределения нагрузки среди доступных PGW в расчете на APN, каждый доступный PGW обеспечивает информацию назначения емкости APN в MME, указывающую емкость, которую конкретный PGW назначил для обслуживания рассматриваемого APN, предпочтительно по отношению к весовому коэффициенту уровня узла, определенному в DNS. Коэффициент емкости APN предпочтительно обозначается как цифра процентов. Например, предположим, что PGW имеет емкость, чтобы поддерживать 1,000,000 соединений PDN, и что PGW сконфигурирован с возможностью поддерживать 100,000 соединений PDN для APN1, в таком случае коэффициент емкости APN1 будет 10% (100,000/1,000,000) для этого PGW. Емкость уровня узла PGW, поддерживающая 1,000,000 соединений PDN, предпочтительно