[发明专利]一种服务网关的负载重分配方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种服务网关的负载重分配方法及系统。

背景技术

随着WiMax(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通)技术的异军突起，第三代移动通信系统要保持其在移动通信领域的竞争力，必须提高其网络性能，并降低网络建设及运营成本。因此，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)的标准化工作组，目前正致力于研究PS Core(Packet Switch Core，包交换核心网)和UTRAN(Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network，全球移动通信系统无线接入网)的演进。该研究课题称为系统架构演进(System Architecture Evolution，简称SAE)，目的是使得演进的分组网(Evolved Packet Core，简称EPC)可提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组，及支持E-UTRAN(Evolved UTRAN，演进的UTRAN)、UTRAN、无线局域网(Wireless Local Area Network，简称WLAN)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。

目前SAE的架构如图1所示，其中，演进的无线接入网(Evolved Radio Access Network，简称E-RAN)中包含的网元是演进节点B(Evolved NodeB，简称eNodeB)，用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(Packet Data Network，简称PDN)是为用户提供业务的网络；EPC提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，其包括如下网元：

移动管理实体(Mobility Management Entity，简称MME)，是控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备(User Equipment，简称UE)的上下文(比如用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权；处理MME和UE之间的所有非接入层消息；触发在SAE的寻呼。MME是SAE系统的移动管理实体，在通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称UMTS)中，移动管理实体是服务通用分组无线服务(General Packet Radio Service，简称GPRS)支持节点(Serving GPRS Support Node，简称SGSN)。

服务网关(Serving Gateway，简称SGW)，是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。SGW是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个SGW。

分组数据网网关(PDN Gateway，简称PGW)，是负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，也是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。策略与计费实施功能实体(Policy and Charging Enforcement Function，简称PCEF)也位于PGW中。

策略与计费规则功能实体(Policy and Charging Rules Function，简称PCRF)，负责向PCEF提供策略控制与计费规则。

归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)，负责永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification，简称IMSI)、PGW的IP地址。

在物理上，SGW和PGW可能合一，EPC系统用户面网元包括SGW和PGW。

在实际的网络中，SGW的负荷基本均衡，但是当SGW需要维护升级时，需要将维护升级的SGW的部分或者全部用户迁移至其他的SGW，以保证用户业务的连续性；另外，当网络中新增加一个SGW时，需要使新增加的SGW能够迅速达到一定的负荷状态，这种情况下，需要将网络中其他SGW的部分用户迁移至该新增加的SGW上。但目前还没有实现SGW上的用户迁移的处理机制。